Hispanopedia WikiEl fosfuro de indio ( InP ) es un semiconductor binario compuesto de indio y fósforo . Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (" zincblenda ") , idéntica a la del GaAs y la mayoría de los semiconductores III-V .
Fabricación
El fosfuro de indio se puede preparar a partir de la reacción de fósforo blanco y yoduro de indio a 400 °C, [ 5 ] también por combinación directa de los elementos purificados a alta temperatura y presión, o por descomposición térmica de una mezcla de un compuesto de trialquilindio y fosfina . [ 6 ]
Aplicaciones
Los campos de aplicación del InP se dividen en tres áreas principales. Se utiliza como base para componentes optoelectrónicos, [ 7 ] electrónica de alta velocidad, [ 8 ] y fotovoltaica [ 9 ].
Optoelectrónica de alta velocidad
El InP se utiliza como sustrato para dispositivos optoelectrónicos epitaxiales basados en otros semiconductores, como el arseniuro de indio y galio . Estos dispositivos incluyen transistores bipolares de heterounión pseudomórfica que podrían operar a 604 GHz. [ 10 ]
El InP en sí tiene una banda prohibida directa , lo que lo hace útil para dispositivos optoelectrónicos como diodos láser y circuitos integrados fotónicos para la industria de las telecomunicaciones ópticas , para permitir aplicaciones de multiplexación por división de longitud de onda . [ 11 ] Se utiliza en electrónica de alta potencia y alta frecuencia debido a su velocidad electrónica superior con respecto a los semiconductores más comunes silicio y arseniuro de galio .
Comunicaciones ópticas
El InP se utiliza en láseres, fotodetectores sensibles y moduladores en la ventana de longitud de onda que se usa típicamente para telecomunicaciones, es decir, longitudes de onda de 1550 nm, ya que es un material semiconductor compuesto III-V de banda prohibida directa. La longitud de onda entre aproximadamente 1510 nm y 1600 nm tiene la atenuación más baja disponible en fibra óptica (aproximadamente 0,2 dB/km). [ 12 ] Además, las longitudes de onda de banda O y banda C que admite el InP facilitan la operación monomodo , reduciendo los efectos de la dispersión intermodal .
Energía fotovoltaica y sensores ópticos
El InP se puede utilizar en circuitos integrados fotónicos que pueden generar, amplificar, controlar y detectar luz láser. [ 13 ]
Las aplicaciones de detección óptica de InP incluyen:
- Control de la contaminación atmosférica mediante la detección en tiempo real de gases (CO, CO₂ , NOₓ [ o NO + NO₂ ] , etc.).
- Verificación rápida de trazas de sustancias tóxicas en gases y líquidos, incluido el agua del grifo, o contaminaciones superficiales.
- Espectroscopia para el control no destructivo de productos, como alimentos. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven y MantiSpectra ya han demostrado la aplicación de un sensor espectral integrado de infrarrojo cercano para la leche. [ 14 ] Además, se ha comprobado que esta tecnología también puede aplicarse a plásticos y drogas ilícitas. [ 15 ]
Referencias
- 1 2 3 Haynes , pág. 4.66
- ↑ Sheng Chao, Tien; Lee, Chung Len; Lei, Tan Fu (1993), "El índice de refracción de InP y su óxido medido mediante elipsometría de incidencia de ángulo múltiple", Journal of Materials Science Letters , 12 (10): 721, doi : 10.1007/BF00626698 , S2CID 137171633 .
- ↑ "Parámetros básicos de InP" . Instituto Ioffe, Rusia.
- ↑ Haynes , pág. 5.23
- ↑ Fosfuro de indio en HSDB . Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
- ↑ Fabricación de InP . Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
- ↑ "Dispositivos y componentes optoelectrónicos: últimas investigaciones y noticias | Nature" . www.nature.com . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ↑ "Electrónica de alta velocidad" . www.semiconductoronline.com . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ↑ "Fotovoltaica" . SEIA . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ↑ El fosfuro de indio y el arseniuro de galio e indio ayudan a superar la barrera de velocidad de 600 gigahercios . Azom. Abril de 2005.
- ↑ La Brigada Ligera apareció en Red Herring en 2002. Archivado el 7 de junio de 2011 en Wayback Machine .
- ↑ D'Agostino, Domenico; Carnicella, Giuseppe; Ciminelli, Caterina; Thijs, Peter; Veldhoven, Petrus J.; Ambrosio, Huub; Smit, Meint (21 de septiembre de 2015). "Guías de ondas pasivas de bajas pérdidas en un proceso de fundición de InP genérico mediante difusión local de zinc" . Óptica Express . 23 (19): 25143– 25157. Bibcode : 2015OExpr..2325143D . doi : 10.1364/OE.23.025143 . PMID 26406713 .
- ↑ Osgood, Richard Jr. (2021). Principios de circuitos integrados fotónicos : materiales, física de dispositivos, diseño de ondas guiadas . Xiang Meng. Springer. ISBN 978-3-030-65193-0OCLC 1252762727
- ^ Hakkel, Kaylee D.; Petruzzella, Maurangelo; Oh, colmillo; van Klinken, Ana; Pagliano, Francisco; Liu, Tianran; van Veldhoven, René PJ; Fiore, Andrea (10 de enero de 2022). "Detección espectral integrada del infrarrojo cercano" . Comunicaciones de la naturaleza . 13 (1): 103. Código Bib : 2022NatCo..13..103H . doi : 10.1038/s41467-021-27662-1 . PMC 8748443 . PMID 35013200 .
- ^ Kranenburg, Rubén F.; Oh, colmillo; Sevo, Petar; Petruzzella, Maurangelo; de Ridder, Renée; van Klinken, Ana; Hakkel, Kaylee D.; van Elst, Don MJ; van Veldhoven, René; Pagliano, Francisco; van Asten, Arian C.; Fiore, Andrea (1 de agosto de 2022). "Detección in situ de drogas ilícitas con un sensor espectral de infrarrojo cercano integrado: una prueba de concepto" . Talanta . 245 123441.doi : 10.1016/ j.talanta.2022.123441 . PMID 35405444 . S2CID 247986674 .
Fuentes citadas
- Haynes, William M., ed. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97.ª ed.). CRC Press . ISBN 9781498754293.
Enlaces externos
- Sitio web extenso sobre las propiedades físicas del fosfuro de indio (Instituto Ioffe).
- Estructura de bandas y concentración de portadores de InP.
- Serie de conferencias InP en IEEE
- Fosfuro de indio: Superando los límites de frecuencia e integración. Semiconductor TODAY Compounds&AdvancedSilicon • Vol. 1 • Número 3 • Septiembre de 2006
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