Indium(III) oxide (In2O3) is a chemical compound, an amphoteric oxide of indium.
Кристальная структура
Аморфный оксид индия нерастворим в воде, но растворим в кислотах, в то время как кристаллический оксид индия нерастворим как в воде, так и в кислотах. Кристаллическая форма существует в двух фазах, кубической (биксбайтовый тип). Параметры кубической фазы перечислены в информационном поле. Ромбоэдральная фаза образуется при высоких температурах и давлении или при использовании неравновесных методов роста. У него есть группа пространства Rc No. 167, символ Пирсона hR30, а = 0,5487 нм, b = 0,5487 нм, с = 1,4510 нм, Z = 6 и рассчитанная плотность 7,31 г/см3.
Amorphous indium oxide is insoluble in water but soluble in acids, whereas crystalline indium oxide is insoluble in both water and acids. The crystalline form exists in two phases, the cubic (bixbyite type) The parameters of the cubic phase are listed in the infobox. The rhombohedral phase is produced at high temperatures and pressures or when using non equilibrium growth methods. It has a space group Rc No. 167, Pearson symbol hR30, a = 0.5487 nm, b = 0.5487 nm, c = 1.4510 nm, Z = 6 and calculated density 7.31 g/cm3.
Проводимость и магнетизм
Тонкие пленки оксида индия с добавлением хрома (In2−xCrxO3) являются магнитными полупроводниками, обладающими высокотемпературным ферромагнетизмом, однофазной кристаллической структурой и полупроводниковым поведением с высокой концентрацией носителей заряда. Он может быть использован в спинтронике в качестве материала для спиновых инжекторов. Тонкие поликристаллические пленки оксида индия, допированные Zn2+, обладают высокой проводимостью (проводность ~ 105 S/m) и даже сверхпроводностью при температурах жидкого гелия. Температура сверхпроводящего перехода Tc зависит от допинга и структуры пленки и ниже 3,3 К.
Thin films of chromium doped indium oxide (In2−xCrxO3) are a magnetic semiconductor displaying high temperature ferromagnetism, single phase crystal structure, and semiconductor behavior with high concentration of charge carriers. It has possible applications in spintronics as a material for spin injectors. Thin polycrystalline films of indium oxide doped with Zn2+ are highly conductive (conductivity ~105 S/m) and even superconductive at liquid helium temperatures. The superconducting transition temperature Tc depends on the doping and film structure and is below 3.3 K.
Синтез
Огромные образцы можно получить путем нагрева гидроксида индия (III) или нитрата, карбоната или сульфата. Тонкие пленки оксида индия могут быть получены путем распыления индиевых целей в атмосфере аргона/кислорода. Они могут использоваться в качестве диффузионных барьеров ("барьерных металлов") в полупроводниках, например, для ингибирования диффузии между алюминией и кремнием. Монокристаллические нанопроволоки могут быть синтезированы из оксида индия лазерной абляцией, что позволяет контролировать диаметр до 10 нм. Из них изготавливали транзисторы полевого эффекта. Нанопроводы оксида индия могут служить чувствительными и специфическими сенсорами окислительно-восстановительного белка. Метод сольгеля - еще один способ приготовления нанопроводов. Оксид индия может служить полупроводниковым материалом, образуя гетеросхождения с p InP, n GaAs, n Si и другими материалами. Слой оксида индия на кремниевой подложке может быть отложен из раствора трихлорида индия, метод, полезный для производства солнечных элементов.
Bulk samples can be prepared by heating indium(III) hydroxide or the nitrate, carbonate or sulfate. Thin films of indium oxide can be prepared by sputtering of indium targets in an argon/oxygen atmosphere. They can be used as diffusion barriers ("barrier metals") in semiconductors, e. g. to inhibit diffusion between aluminium and silicon. Monocrystalline nanowires can be synthesized from indium oxide by laser ablation, allowing precise diameter control down to 10 nm. Field effect transistors were fabricated from those. Indium oxide nanowires can serve as sensitive and specific redox protein sensors. The sol–gel method is another way to prepare nanowires. Indium oxide can serve as a semiconductor material, forming heterojunctions with p InP, n GaAs, n Si, and other materials. A layer of indium oxide on a silicon substrate can be deposited from an indium trichloride solution, a method useful for manufacture of solar cells.
Приложения
Оксид индия используется в некоторых типах батарей, тонкопленочных инфракрасных отражателях, прозрачных для видимого света (горячих зеркал), некоторых оптических покрытиях и некоторых антистатических покрытиях. В сочетании с диоксидом олова оксид индия образует оксид олова индия (также называемый оловано-допированным оксидом индия или ITO), материал, используемый для прозрачных проводящих покрытий. В полупроводниках оксид индия может использоваться в качестве полупроводника типа n, используемого в качестве резистивного элемента в интегральных схемах. В гистологии оксид индия используется в качестве составной части некоторых составов красителей.
Indium oxide is used in some types of batteries, thin film infrared reflectors transparent for visible light (hot mirrors), some optical coatings, and some antistatic coatings. In combination with tin dioxide, indium oxide forms indium tin oxide (also called tin doped indium oxide or ITO), a material used for transparent conductive coatings. In semiconductors, indium oxide can be used as an n type semiconductor used as a resistive element in integrated circuits. In histology, indium oxide is used as a part of some stain formulations.