فوسفيد الإنديوم
إن فوسفيد الإنديوم ( InP ) هو شبه موصل ثنائي يتكون من الإنديوم والفوسفور . وله بنية بلورية مكعبة مركزية الوجوه (" زنكبلند ") ، وهي مطابقة لبنية زرنيخيد الغاليوم ومعظم أشباه الموصلات من النوع III-V .
تصنيع

يمكن تحضير فوسفيد الإنديوم من تفاعل الفوسفور الأبيض ويوديد الإنديوم عند 400 درجة مئوية، [ 5 ] وكذلك عن طريق الجمع المباشر للعناصر المنقاة عند درجة حرارة وضغط عاليين، أو عن طريق التحلل الحراري لمزيج من مركب ثلاثي ألكيل الإنديوم والفوسفين . [ 6 ]
التطبيقات
تنقسم مجالات تطبيق InP إلى ثلاثة مجالات رئيسية. فهو يُستخدم كأساس للمكونات الكهروضوئية، [ 7 ] والإلكترونيات عالية السرعة، [ 8 ] والخلايا الكهروضوئية [ 9 ].
الإلكترونيات الضوئية عالية السرعة
يُستخدم فوسفيد الإنديوم (InP) كركيزة للأجهزة الكهروضوئية المُرَسَّبة فوقيًا والمبنية على أشباه موصلات أخرى، مثل زرنيخيد الإنديوم والغاليوم . وتشمل هذه الأجهزة ترانزستورات ثنائية القطبية ذات وصلات غير متجانسة زائفة الشكل، والتي يمكنها العمل بتردد 604 جيجاهرتز. [ 10 ]
يتميز فوسفيد الإنديوم (InP) بفجوة نطاق طاقة مباشرة ، مما يجعله مفيدًا في الأجهزة الإلكترونية الضوئية مثل ثنائيات الليزر والدوائر المتكاملة الضوئية المستخدمة في صناعة الاتصالات الضوئية ، لتمكين تطبيقات تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي . [ 11 ] ويُستخدم في الإلكترونيات عالية الطاقة وعالية التردد نظرًا لسرعة الإلكترونات الفائقة فيه مقارنةً بأشباه الموصلات الأكثر شيوعًا مثل السيليكون وأرسينيد الغاليوم .
الاتصالات البصرية
يُستخدم فوسفيد الإنديوم (InP) في الليزر، وكواشف الضوء الحساسة، والمعدِّلات ضمن نطاق الطول الموجي المستخدم عادةً في الاتصالات، أي عند طول موجي يبلغ 1550 نانومتر، كونه مادة شبه موصلة مركبة من النوع III-V ذات فجوة نطاق طاقة مباشرة. يتميز الطول الموجي بين 1510 نانومتر و1600 نانومتر بأقل قدر من التوهين المتاح في الألياف الضوئية (حوالي 0.2 ديسيبل/كم). [ 12 ] علاوة على ذلك، فإن أطوال موجات النطاقين O وC التي يدعمها فوسفيد الإنديوم تُسهِّل التشغيل أحادي النمط ، مما يقلل من تأثيرات التشتت بين الأنماط .
الخلايا الكهروضوئية والاستشعار البصري
يمكن استخدام InP في الدوائر المتكاملة الضوئية التي يمكنها توليد وتضخيم والتحكم في ضوء الليزر والكشف عنه. [ 13 ]
تشمل تطبيقات الاستشعار البصري لـ InP ما يلي
- التحكم في تلوث الهواء عن طريق الكشف في الوقت الحقيقي عن الغازات (CO، CO2 ، NOX [ أو NO + NO2 ] ، إلخ).
- التحقق السريع من آثار المواد السامة في الغازات والسوائل، بما في ذلك مياه الصنبور، أو الملوثات السطحية.
- تُستخدم تقنية التحليل الطيفي في فحص المنتجات، مثل الأغذية، بطريقة غير مُتلفة. وقد أثبت باحثون من جامعة آيندهوفن للتكنولوجيا وشركة مانتي سبيكترا تطبيق مستشعر طيفي متكامل يعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة على الحليب. [ 14 ] كما ثبت إمكانية تطبيق هذه التقنية على البلاستيك والمخدرات غير المشروعة. [ 15 ]
مراجع
- 1 2 3 هاينز ، ص 4.66
- ↑ Sheng Chao, Tien; Lee, Chung Len; Lei, Tan Fu (1993), "The ψrecursive ind of InP and its oxide measured by multiple-angle falling ellipsometry", Journal of Materials Science Letters , 12 (10): 721, doi : 10.1007/BF00626698 , S2CID 137171633 .
- ↑ "المعايير الأساسية لـ InP" . معهد يوف، روسيا.
- ↑ هاينز ، ص 5.23
- ↑ فوسفيد الإنديوم في قاعدة بيانات المواد الصلبة (HSDB ). المعهد الوطني للصحة بالولايات المتحدة
- ↑ تصنيع فوسفيد الإنديوم . المعهد الوطني للصحة بالولايات المتحدة
- ↑ "الأجهزة والمكونات الكهروضوئية - أحدث الأبحاث والأخبار | مجلة نيتشر" . www.nature.com . تاريخ الاطلاع: 22 فبراير 2022 .
- ↑ "إلكترونيات عالية السرعة" . www.semiconductoronline.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-02-2022 .
- ↑ "الخلايا الكهروضوئية" . SEIA . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-02-2022 .
- ↑ فوسفيد الإنديوم وأرسينيد الإنديوم والغاليوم يساعدان في كسر حاجز سرعة 600 جيجاهرتز . أزوم. أبريل 2005
- ↑ ظهرت فرقة النور في مجلة ريد هيرينغ عام 2002. مؤرشفة في 7 يونيو 2011 على موقع Wayback Machine
- ^ داجوستينو، دومينيكو؛ كارنيكيلا، جوزيبي؛ سيمينيلي، كاترينا؛ ثيس، بيتر؛ فيلدهوفن، بيتروس J .؛ أمبروسيوس، هوب؛ سميت ، مينت (21/09/2015). "أدلة موجية سلبية منخفضة الخسارة في عملية مسبك InP عامة عبر الانتشار المحلي للزنك" . البصريات اكسبريس . 23 (19): 25143– 25157. بيب كود : 2015OExpr..2325143D . دوى : 10.1364/OE.23.025143 . بميد 26406713 .
- ↑ أوسجود، ريتشارد الابن (2021). مبادئ الدوائر المتكاملة الضوئية : المواد، فيزياء الأجهزة، تصميم الموجات الموجهة . شيانغ مينغ. سبرينغر. ISBN 978-3-030-65193-0. OCLC 1252762727 .
- ^ هاكيل ، كايلي د. بتروزيلا، مورانجيلو؛ أوو فانغ. فان كلينكن، آن؛ باجليانو، فرانشيسكو؛ ليو، تيانران؛ فان فيلدهوفن، رينيه بي جيه؛ فيوري ، أندريا (10/01/2022). "الاستشعار الطيفي المتكامل للأشعة تحت الحمراء القريبة" . اتصالات الطبيعة . 13 (1): 103. بيب كود : 2022NatCo..13..103H . دوى : 10.1038/s41467-021-27662-1 . بمك 8748443 . بميد 35013200 .
- ^ كرانينبورج ، روبن ف. أوو فانغ. سيفو، بيتار؛ بتروزيلا، مورانجيلو؛ دي ريدر، رينيه؛ فان كلينكن، آن؛ هاكيل، كايلي د.؛ فان إلست ، دون إم جي ؛ فان فيلدهوفن، رينيه؛ باجليانو، فرانشيسكو؛ فان أستن، أريان C .؛ فيوري ، أندريا (2022/08/01). "الكشف عن المخدرات غير المشروعة في الموقع باستخدام جهاز استشعار طيفي مدمج للأشعة تحت الحمراء القريبة: دليل على المفهوم" . تالانتا . 245 123441. دوى : 10.1016/j.talanta.2022.123441 . بميد 35405444 . S2CID 247986674 .
المصادر المذكورة
- هاينز، ويليام م.، محرر. (2016). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 97 ). مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 9781498754293.
روابط خارجية
- موقع شامل حول الخصائص الفيزيائية لفوسفيد الإنديوم (معهد يوف)
- سلسلة مؤتمرات InP في IEEE
- فوسفيد الإنديوم: تجاوز حدود التردد والتكامل. مجلة أشباه الموصلات اليوم: المركبات والسيليكون المتقدم • المجلد 1 • العدد 3 • سبتمبر 2006
- الفوسفيدات
- مركبات الإنديوم
- مركبات الفوسفور غير العضوية
- الإلكترونيات الضوئية
- أشباه الموصلات من النوع III-V
- مركبات III-V
- المواد المسرطنة من المجموعة 2A التابعة للوكالة الدولية لأبحاث السرطان
- بنية بلورية من الزنكبلند
