Войти
Антимонид индия (InSb ) представляет собой кристаллическое соединение, состоящее из элементов индия (In) и сурьмы. (Сб). Это узкий зазорный полупроводниковый материал из группы III -V, используемый в инфракрасных детекторах, включая тепловизионные. камеры, системы FLIR, инфракрасные системы самонаведения системы наведения ракет и в инфракрасной астрономии. Детекторы антимонида индия чувствительны в диапазоне длин волн 1–5 мкм.
Антимонид индия был очень распространенным детектором в старых однодетекторных тепловизионных системах с механическим сканированием. Другое применение - в качестве источника терагерцового излучения, поскольку это сильный фотоэмиттер Дембера.
Интерметаллическое соединение было впервые описано Лю и Перетти в 1951 году, которые дали диапазон его гомогенности, тип структуры и постоянную решетки. Поликристаллические слитки InSb были получены Генрихом Велкером в 1952 году, хотя они не были очень чистыми по сегодняшним стандартам полупроводников. Велкер интересовался систематическим изучением полупроводниковых свойств соединений AIIIBV. Он отметил, что InSb имеет небольшую прямую запрещенную зону и очень высокую подвижность электронов. Кристаллы InSb выращивали путем медленного охлаждения из жидкого расплава по крайней мере с 1954 года.
InSb имеет вид темно-серых серебристых металлических кусков или порошка со стекловидным блеском. Под воздействием температур выше 500 ° C он плавится и разлагается, выделяя пары сурьмы и оксида сурьмы.
Кристаллическая структура представляет собой цинковую обманку с постоянной решетки 0,648 нм .
InSb является узкозонным полупроводником с энергией запрещенной зоны 0,17 эВ при 300 K и 0,23 эВ при 80 К.
нелегированный InSb обладает наибольшей температурой окружающей среды подвижность электронов (78000 см / В⋅с), скорость дрейфа электронов и баллистическая длина (до 0,7 мкм при 300 К) любого известного полупроводника, За исключением углеродных нанотрубок.
антимонид индия фотодиодные детекторы являются фотоэлектрическими, генерирующими электрический ток при воздействии инфракрасного излучения. Внутренняя квантовая эффективность InSb фактически составляет 100%, но является функцией толщины, особенно для фотонов с близкой полосой. Как и все материалы с узкой запрещенной зоной, детекторы InSb требуют периодической повторной калибровки, что увеличивает сложность системы формирования изображений. Эта дополнительная сложность имеет смысл там, где требуется высокая чувствительность, например в военных тепловизионных системах дальнего действия. Детекторы InSb также требуют охлаждения, поскольку они должны работать при криогенных температурах (обычно 80 K). Доступны большие массивы (до 2048 × 2048 пикселей ). HgCdTe и PtSi - материалы с аналогичным использованием.
Слой антимонида индия, расположенный между слоями антимонида алюминия-индия, может действовать как квантовая яма. Недавно было показано, что в такой гетероструктуре InSb / AlInSb проявляется устойчивый квантовый эффект Холла. Этот подход изучается для создания очень быстрых транзисторов. Биполярные транзисторы, работающие на частотах до 85 ГГц, были построены из антимонида индия в конце 1990-х; о полевых транзисторах, работающих на частоте более 200 ГГц, сообщалось совсем недавно (Intel / QinetiQ ). Некоторые модели предполагают, что с этим материалом достижимы терагерцевые частоты. Полупроводниковые устройства на антимониде индия также могут работать при напряжениях ниже 0,5 В, что снижает их требования к мощности.
InSb можно выращивать путем отверждения расплава из жидкого состояния (процесс Чохральского ) или эпитаксиально с помощью жидкости. фазовая эпитаксия или молекулярно-лучевая эпитаксия. Он также может быть выращен из металлоорганических соединений с помощью MOVPE.
Y (