El óxido de indio (III) ( In 2 O 3 ) es un compuesto químico , un óxido de indio anfótero .
El óxido de indio amorfo es insoluble en agua pero soluble en ácidos, mientras que el óxido de indio cristalino es insoluble tanto en agua como en ácidos. La forma cristalina existe en dos fases, la cúbica ( tipo bixbyita ) [1] y la romboédrica ( tipo corindón ). Ambas fases tienen una banda prohibida de aproximadamente 3 eV. [3] [4] Los parámetros de la fase cúbica se enumeran en el cuadro de información.
La fase romboédrica se produce a altas temperaturas y presiones o cuando se utilizan métodos de crecimiento en desequilibrio. [5] Tiene un grupo espacial R 3 c No. 167, símbolo de Pearson hR30, a = 0,5487 nm, b = 0,5487 nm, c = 1,4510 nm, Z = 6 y densidad calculada 7,31 g/cm 3 . [6]
Las películas delgadas de óxido de indio dopado con cromo ( In 2−x Cr x O 3 ) son un semiconductor magnético que muestra ferromagnetismo de alta temperatura , estructura cristalina monofásica y comportamiento semiconductor con alta concentración de portadores de carga . Tiene posibles aplicaciones en espintrónica como material para inyectores de espín. [7]
Las películas policristalinas delgadas de óxido de indio dopado con Zn 2+ son altamente conductoras (conductividad ~10 5 S/m) e incluso superconductoras a temperaturas de helio líquido . La temperatura de transición superconductora Tc depende del dopaje y de la estructura de la película y es inferior a 3,3 K. [ 8]
Las muestras a granel se pueden preparar calentando hidróxido de indio (III) o el nitrato, carbonato o sulfato. [9] Se pueden preparar películas delgadas de óxido de indio mediante pulverización catódica de objetivos de indio en una atmósfera de argón / oxígeno . Se pueden utilizar como barreras de difusión (" metales de barrera ") en semiconductores , por ejemplo para inhibir la difusión entre aluminio y silicio . [10]
Los nanocables monocristalinos se pueden sintetizar a partir de óxido de indio mediante ablación con láser, lo que permite un control preciso del diámetro de hasta 10 nm. A partir de ellos se fabricaron transistores de efecto de campo . [11] Los nanocables de óxido de indio pueden servir como sensores de proteínas redox sensibles y específicos . [12] El método sol-gel es otra forma de preparar nanocables. [ cita necesaria ]
El óxido de indio puede servir como material semiconductor , formando heterouniones con p - InP , n - GaAs , n- Si y otros materiales. Se puede depositar una capa de óxido de indio sobre un sustrato de silicio a partir de una solución de tricloruro de indio , un método útil para la fabricación de células solares . [13]
Cuando se calienta a 700 °C, se forma óxido de indio (III) en 2 O (llamado óxido de indio (I) o subóxido de indio), a 2000 °C se descompone. [9] Es soluble en ácidos pero no en álcali. [9] Con amoníaco a alta temperatura se forma nitruro de indio [14]
Con K 2 O e indio metálico se preparó el compuesto K 5 InO 4 que contiene iones tetraédricos InO 4 5- . [15] Al reaccionar con una variedad de trióxidos metálicos se producen perovskitas [16], por ejemplo:
El óxido de indio se utiliza en algunos tipos de baterías, reflectores infrarrojos de película delgada transparente para la luz visible ( espejos calientes ), algunos recubrimientos ópticos y algunos recubrimientos antiestáticos . En combinación con dióxido de estaño , el óxido de indio forma óxido de indio y estaño (también llamado óxido de indio dopado con estaño o ITO), un material utilizado para recubrimientos conductores transparentes.
En semiconductores, el óxido de indio se puede utilizar como semiconductor de tipo n utilizado como elemento resistivo en circuitos integrados . [17]
En histología , el óxido de indio se utiliza como parte de algunas formulaciones de tintes .
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