Indiumantimonid
Indiumantimonid (InSb) ist eine chemische Verbindung aus Indium (In) und Antimon (Sb). Es zählt zu den III-V-Halbleitern.
| Kristallstruktur | |||||||||||||||||||
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| _ In3+ _ Sb3− | |||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Indiumantimonid | ||||||||||||||||||
| Verhältnisformel | InSb | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
silbergrauer, geruchloser Feststoff[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 236,6 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Dichte |
5,75 g·cm−3[1] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
nahezu unlöslich in Wasser[1] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| MAK |
0,5 mg·m−3 (Sb). 0,1 mg·m−3 (In)[1] | ||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Eigenschaften
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Undotiertes Indiumantimonid weist bei Raumtemperatur die größte Elektronenbeweglichkeit von 78.000 cm2/(V·s) von allen bekannten Halbleitern auf, wodurch sich auch die (im Vergleich zu anderen Materialien) extrem hohe Hall-Konstante von −2,4·10−4 m3/C erklärt. Es eignet sich besonders gut zur Herstellung von sehr schnellen elektronischen Schaltern.[3]
Außerdem wird Indiumantimonid in der Optoelektronik als Werkstoff für Infrarotsensoren benutzt, vor allem bei Wellenlängen von 1000 nm bis 5500 nm.
Halbleiterbauelemente aus Indiumantimonid weisen eine Diffusionsspannung unter 0,5 V auf, was geringere Betriebsspannungen und damit geringere Verlustleistungen als Silicium mit 0,7 V ermöglicht.
Gewinnung und Darstellung
BearbeitenIndiumantimonid bildet sich beim Zusammenschmelzen der beiden hochreinen Elemente:
Verwendung
BearbeitenEine Schicht von Indiumantimonid zwischen Aluminiumindiumantimonid kann als Quantentopf dienen. Daraus lassen sich sehr schnell schaltende Transistoren bauen.[4] Bipolartransistoren lassen sich damit bis zu einer Grenzfrequenz von 85 GHz und Feldeffekttransistoren bis zu 200 GHz betreiben. Die Firmen Intel und QinetiQ entwickeln zusammen auf Indiumantimonid basierende Feldeffekttransistoren, deren Entwicklung derzeit (2010) nicht abgeschlossen ist.
Seit den 1950er Jahren dient es als Detektormaterial in Infrarotempfängern für militärische Anwendungen. So zum Beispiel in der amerikanischen AIM-9 Sidewinder Rakete.[5]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f g Datenblatt Indium antimonide, 99.999% (metals basis) bei Alfa Aesar, abgerufen am 7. Dezember 2019 (Seite nicht mehr abrufbar).
- ↑ Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag antimony compounds, with the exception of the tetroxide (Sb2O4), pentoxide (Sb2O5), trisulphide (Sb2S3), pentasulphide (Sb2S5) and those specified elsewhere in this Annex im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
- ↑ Rode, D. L.: Electron Transport in InSb, InAs, and InP. In: Physical Review B. 3. Jahrgang, 1971, S. 3287, doi:10.1103/PhysRevB.3.3287.
- ↑ 'Quantum well' transistor promises lean computing
- ↑ Antonio Rogalski: Infrared Detectors. CRC Press, 2000, ISBN 978-90-5699-203-3, S. 325 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).