Phosphure d'indium

Le phosphure d'indium est un composé inorganique de formule InP. C'est un semi-conducteur binaire de type III-V, constitué d'indium et de phosphore utilisé en micro-électronique.

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Phosphure d'indium
__ In     __ P
Identification
Nom UICPA Phosphure d'indium (III)
No CAS 22398-80-7
No ECHA 100.040.856
No CE 244-959-5
Apparence cristaux noirs cubiques
Propriétés chimiques
Formule InP  [Isomères]
Masse molaire[1] 145,792 ± 0,003 g/mol
In 78,75 %, P 21,25 %,
Propriétés physiques
T° fusion 1 062 °C (1335,15 K)
Masse volumique 4,81 solide
Propriétés électroniques
Bande interdite 1,344 eV à 300 K
(gap direct)
Mobilité électronique 0,46 m2/(V·s)
Mobilité des trous 0,015 m2/(V·s)
Cristallographie
Système cristallin Blende
Précautions
Directive 67/548/EEC

Xn
Classification du CIRC
Groupe 2A : Probablement cancérogène pour l'homme[2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Structure

Le phosphure d'indium possède comme la plupart des semi-conducteurs III-V (GaAs, InAs, etc.) une structure de type « blende », c'est-à-dire deux mailles cubiques faces centrées (cfc) de chacun des deux composants imbriquées et décalées d'un vecteur (1/4;1/4;1/4), ou d'un autre point de vue, une maille cfc de l'un des constituants dont quatre des huit sites tétraédriques sont occupés par l'autre constituant. Il possède donc une géométrie tétragonale où chaque ion indium est lié à quatre ions phosphore, et vice-versa.

Production

Le phosphure d'indium peut être préparé directement par réaction directe entre les éléments phosphore et indium, principe utilisé dans de nombreux procédés industriels :

  • Croissance de cristal utilisant un four horizontal par la technique de Bridgman-Stockbarger, dans laquelle des vapeurs d'indium et de phosphore réagissent pour former des molécules libres qui se déposent sur un germe cristallin dans la partie la plus froide du four.
  • Méthode LEC (Liquid encapsulated Czochralski) utilisée pour produire des monocristaux à haute pureté.

Parmi les autres méthodes pour former des couches minces de InP, on compte différentes techniques d'épitaxie comme l'épitaxie par jet moléculaire (MBE pour Molecular Beam Epitaxy en anglais) à partir de sources en phosphore et en indium.

Applications

Le phosphure d'indium est utilisé dans les applications électroniques à haute fréquence et à haute puissance, à cause de sa plus grande mobilité électronique comparée à celles des semi-conducteurs plus communs, comme le silicium et l'arséniure de gallium. Il possède un gap direct, ce qui le rend apte à utilisation en opto-électronique, comme dans la fabrication des diodes laser. InP est aussi utilisé comme substrat pour la croissance par épitaxie de composés optoélectroniques à base d'arséniure d'indium-gallium (InGaAs).

Son paramètre de maille est suffisamment différent de celui de l'arséniure d'indium, ce qui permet de former des structures à confinement quantique, en particulier des boîtes quantiques (quantum dots) InAs/InP, utilisées dans la fabrication de lasers pour les télécommunications par fibre optique.

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Evaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 2A : Probablement cancérogènes pour l'homme », sur http://monographs.iarc.fr, CIRC, (consulté le )

Voir aussi
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