Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с оксида индия )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Оксид индия (III)
Кристаллструктура Indiumoxid.png
Имена
Другие названия
триоксид индия, полуторный оксид индия
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.013.813 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / 2In. 3O / q2 * + 3; 3 * -2 проверятьY
    Ключ: PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N проверятьY
  • InChI = 1 / 2In. 3O / q2 * + 3; 3 * -2
    Ключ: PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYAL
  • [O-2]. [O-2]. [O-2]. [In + 3]. [In + 3]
Характеристики
In 2 O 3
Молярная масса277,64 г / моль
Появлениежелтовато-зеленые кристаллы без запаха
Плотность7,179 г / см 3
Температура плавления 1,910 ° С (3,470 ° F, 2180 К)
нерастворимый
Ширина запрещенной зоны~ 3 эВ (300 К)
−56,0 · 10 −6 см 3 / моль
Состав
Кубическая, пространственная группа , cI80
Иа 3 , №206
a  = 1,0117 (1) нм [1]
16 формул на ячейку
Опасности
нет в списке
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить  ( что есть   ?)проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Индий (III) , оксид ( В 2 O 3 ) представляет собой химическое соединение , амфотерный оксид из индии .

Физические свойства [ править ]

Кристаллическая структура [ править ]

Аморфный оксид индия нерастворим в воде, но растворим в кислотах, тогда как кристаллический оксид индия нерастворим как в воде, так и в кислотах. Кристаллическая форма существует в двух фазах: кубической ( тип биксбиита ) [1] и ромбоэдрической ( тип корунда ). Обе фазы имеют ширину запрещенной зоны около 3 эВ. [2] [3] Параметры кубической фазы перечислены в информационном окне.

Ромбоэдрическая фаза получается при высоких температурах и давлениях или при использовании методов неравновесного роста. [4] Он имеет пространственную группу R 3 c № 167, символ Пирсона hR30, a = 0,5487 нм, b = 0,5487 нм, c = 0,57818 нм, Z = 6 и расчетную плотность 7,31 г / см 3 . [5]

Электропроводность и магнетизм [ править ]

Тонкие пленки хрома - легированного оксида индия (In 2-х Cr х O 3 ) представляют собой магнитного полупроводника отображения высокотемпературного ферромагнетизма , одно- фазовую кристаллическую структуру, и полупроводниковое поведение с высокой концентрацией носителей заряда . Он может найти применение в спинтронике в качестве материала спин-инжекторов. [6]

Тонкие поликристаллические пленки оксида индия, легированного Zn 2+, обладают высокой проводимостью (проводимость ~ 10 5 См / м) и даже сверхпроводящими при температурах жидкого гелия . Температура сверхпроводящего перехода T c зависит от легирования и структуры пленки и составляет менее 3,3 К. [7]

Синтез [ править ]

Объемные образцы могут быть приготовлены путем нагревания гидроксида индия (III) или нитрата, карбоната или сульфата индия . [8] Тонкие пленки оксида индия могут быть получены путем распыления индиевых мишеней в атмосфере аргона / кислорода . Их можно использовать в качестве диффузионных барьеров (« барьерные металлы ») в полупроводниках , например, для предотвращения диффузии между алюминием и кремнием . [9]

Монокристаллические нанопроволоки можно синтезировать из оксида индия с помощью лазерной абляции, что позволяет точно контролировать диаметр до 10 нм. Из них были изготовлены полевые транзисторы . [10] Нанопроволоки оксида индия могут служить чувствительными и специфическими датчиками окислительно-восстановительного белка . [11] золь-гель метод является еще одним способом , чтобы подготовить нанопроводов. [ необходима цитата ]

Индий оксид может служить в качестве полупроводникового материала , образуя гетеропереходов с р - InP , п - GaAs , н- Si и другие материалы. Слой оксида индия на кремниевой подложке может быть нанесен из раствора трихлорида индия - метод, используемый для производства солнечных элементов . [12]

Реакции [ править ]

При нагревании до 700 ° C оксид индия (III) образует In 2 O (называемый оксидом индия (I) или субоксидом индия), при 2000 ° C он разлагается. [8] Он растворим в кислотах, но не в щелочах. [8] С аммиаком при высокой температуре образуется нитрид индия [13]

In 2 O 3 + 2 NH 3 → 2 InN + 3 H 2 O

С использованием K 2 O и металлического индия было получено соединение K 5 InO 4, содержащее тетраэдрические ионы InO 4 5- . [14] При взаимодействии с рядом триоксидов металлов образуются перовскиты [15], например:

In 2 O 3 + Cr 2 O 3 → 2 InCrO 3

Приложения [ править ]

Оксид индия используется в некоторых типах батарей, тонкопленочных инфракрасных отражателях, прозрачных для видимого света ( горячие зеркала ), некоторых оптических покрытиях и некоторых антистатических покрытиях . В сочетании с диоксидом олова оксид индия образует оксид индия и олова (также называемый оксидом индия, легированным оловом, или ITO), материал, используемый для прозрачных проводящих покрытий.

В полупроводниках оксид индия может использоваться в качестве полупроводника n-типа, используемого в качестве резистивного элемента в интегральных схемах . [16]

В гистологии оксид индия используется в составе некоторых красителей .

См. Также [ править ]

  • Индий
  • Оксид индия и олова
  • Магнитный полупроводник

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Марезио, М. (1966). «Уточнение кристаллической структуры In 2 O 3 на двух длинах волн». Acta Crystallographica . 20 (6): 723–728. DOI : 10.1107 / S0365110X66001749 .
  2. ^ Уолш, А; и другие. (2008). «Природа запрещенной зоны In 2 O 3, выявленная расчетами из первых принципов и рентгеновской спектроскопией» (PDF) . Письма с физическим обзором . 100 (16): 167402. DOI : 10,1103 / PhysRevLett.100.167402 . PMID 18518246 .  
  3. ^ Король, PDC; Fuchs, F .; и другие. (2009). «Ширина запрещенной зоны, электронная структура и накопление электронов на поверхности кубического и ромбоэдрического In 2 O 3 » (PDF) . Physical Review B . 79 (20). DOI : 10.1103 / PhysRevB.79.205211 . S2CID 53118924 . Архивировано из оригинального (PDF) 31 декабря 2019 года.  
  4. ^ Общество минералов, металлов и материалов (Tms); Общество минералов, металлов и материалов (TMS) (6 апреля 2011 г.). 140-е ежегодное собрание и выставка TMS 2011, General Paper Selections . Джон Вили и сыновья. С. 51–. ISBN 978-1-118-06215-9. Проверено 23 сентября 2011 года .
  5. ^ Prewitt, Чарльз Т .; Шеннон, Роберт Д.; Роджерс, Дональд Берл; Sleight, Артур В. (1969). «Переход C редкоземельный оксид-корунд и кристаллохимия оксидов, имеющих структуру корунда». Неорганическая химия . 8 (9): 1985–1993. DOI : 10.1021 / ic50079a033 .
  6. ^ "Новый материал дает свое собственное вращение электронике" . Биомедицинское оборудование и технологии . 40 (4): 267. 2006. DOI : 10,2345 / i0899-8205-40-4-267.1 .
  7. ^ Makise, Казумас; Кокубо, Нобухито; Такада, Сатоши; Ямагути, Такаши; Огура, Сюнсуке; Ямада, Казумаса; Шинозаки, Бундзю; Яно, Коки; и другие. (2008). «Сверхпроводимость в прозрачных пленках In 2 O 3, легированных цинком и имеющих низкую плотность носителей» . Наука и технология перспективных материалов . 9 (4): 044208. DOI : 10,1088 / 1468-6996 / 9/4/044208 . PMC 5099639 . PMID 27878025 .  
  8. ^ a b c Даунс, Энтони Джон (1993). Химия алюминия, галлия, индия и таллия . Springer. ISBN 0-7514-0103-X.
  9. ^ Колава, Э. и Гарланд, К. и Тран, Л. и Ние, К. В. и Молариус, Дж. М. и Флик, В. и Николет, М.-А. и Вэй, Дж. (1988). «Диффузионные барьеры оксида индия для металлизации Al / Si» . Письма по прикладной физике . 53 (26): 2644–2646. DOI : 10.1063 / 1.100541 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Ли, С; Чжан, Д; Хан, S; Лю, X; Тан, Т; Lei, B; Лю, Z; Чжоу, C (2003). «Синтез, электронные свойства и применение нанопроволок оксида индия». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1006 : 104–21. DOI : 10.1196 / annals.1292.007 . PMID 14976013 . 
  11. ^ «Применение нанопроволок оксида индия в качестве чувствительных и специфических датчиков окислительно-восстановительного белка» . Форсайт Нанотехнологический институт . Проверено 29 октября 2008 .
  12. ^ Фен, Том и Гош, Амаль К. (1984) "Способ формирования солнечных элементов с гетеропереходом оксид индия / n-кремний" Патент США 4 436 765
  13. ^ Виберг, Эгон и Холлеман, Арнольд Фредерик (2001) Неорганическая химия , Elsevier ISBN 0123526515 
  14. ^ Лулей, М .; Хоппе, Р. (1994). "Uber" Orthoindate "der Alkalimetalle: Zur Kenntnis von K 5 [InO 4 ]". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 620 (2): 210–224. DOI : 10.1002 / zaac.19946200205 .
  15. ^ Шеннон, Роберт Д. (1967). «Синтез новых перовскитов, содержащих индий и таллий». Неорганическая химия . 6 (8): 1474–1478. DOI : 10.1021 / ic50054a009 . ISSN 0020-1669 . 
  16. ^ «В 2 O 3 (оксид индия)» . CeramicMaterials.info. Архивировано из оригинала на 2008-06-30 . Проверено 29 октября 2008 .