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Fosfuro de indio

El fosfuro de indio ( InP ) es un semiconductor binario compuesto de indio y fósforo . Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (" zincblenda ") , idéntica a la del GaAs y la mayoría de los semiconductores III-V .

Fabricación

Superficie nanocristalina de fosfuro de indio obtenida por grabado electroquímico y observada con microscopio electrónico de barrido. Coloreada artificialmente en el posprocesamiento de imágenes.

El fosfuro de indio se puede preparar a partir de la reacción de fósforo blanco y yoduro de indio a 400 °C, [5] también por combinación directa de los elementos purificados a alta temperatura y presión, o por descomposición térmica de una mezcla de un compuesto de trialquil indio y fosfina . [6]

Aplicaciones

Los campos de aplicación del InP se dividen en tres áreas principales: se utiliza como base para componentes optoelectrónicos [7] , electrónica de alta velocidad [8] y energía fotovoltaica [9].

Optoelectrónica de alta velocidad

El InP se utiliza como sustrato para dispositivos optoelectrónicos epitaxiales basados ​​en otros semiconductores, como el arseniuro de indio y galio . Los dispositivos incluyen transistores bipolares de heterojunción pseudomórfica que podrían funcionar a 604 GHz. [10]

El propio InP tiene un intervalo de banda directo , lo que lo hace útil para dispositivos optoelectrónicos como diodos láser y circuitos integrados fotónicos para la industria de las telecomunicaciones ópticas , para permitir aplicaciones de multiplexación por división de longitud de onda . [11] Se utiliza en electrónica de alta potencia y alta frecuencia debido a su velocidad electrónica superior con respecto a los semiconductores más comunes, el silicio y el arseniuro de galio .

Comunicaciones ópticas

El InP se utiliza en láseres, fotodetectores sensibles y moduladores en la ventana de longitud de onda que se utiliza normalmente para las telecomunicaciones, es decir, longitudes de onda de 1550 nm, ya que es un material semiconductor compuesto de banda prohibida directa III-V. La longitud de onda entre aproximadamente 1510 nm y 1600 nm tiene la atenuación más baja disponible en fibra óptica (aproximadamente 0,2 dB/km). [12] Además, las longitudes de onda de banda O y banda C admitidas por el InP facilitan el funcionamiento en modo único , lo que reduce los efectos de la dispersión intermodal .

Fotovoltaica y detección óptica

El InP se puede utilizar en circuitos integrados fotónicos que pueden generar, amplificar, controlar y detectar luz láser. [13]

Las aplicaciones de detección óptica de InP incluyen

Referencias

  1. ^ abc Haynes, pág. 4.66
  2. ^ Sheng Chao, Tien; Lee, Chung Len; Lei, Tan Fu (1993), "El índice de refracción de InP y su óxido medido por elipsometría incidente de múltiples ángulos", Journal of Materials Science Letters , 12 (10): 721, doi : 10.1007/BF00626698, S2CID  137171633.
  3. ^ "Parámetros básicos del InP". Instituto Ioffe, Rusia.
  4. ^ Haynes, pág. 5.23
  5. ^ Fosfuro de indio en HSDB. Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
  6. ^ Fabricación de InP. Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
  7. ^ "Dispositivos y componentes optoelectrónicos: últimas investigaciones y novedades | Nature". www.nature.com . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
  8. ^ "Electrónica de alta velocidad". www.semiconductorronline.com . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
  9. ^ "Energía fotovoltaica". SEIA . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
  10. ^ El fosfuro de indio y el arseniuro de indio y galio ayudan a superar la barrera de velocidad de los 600 gigahercios. Azom. Abril de 2005
  11. ^ La Brigada Ligera apareció en Red Herring en 2002. Archivado el 7 de junio de 2011 en Wayback Machine .
  12. ^ D'Agostino, Domenico; Carnicella, Giuseppe; Ciminelli, Caterina; Thijs, Peter; Veldhoven, Petrus J.; Ambrosius, Huub; Smit, Meint (21 de septiembre de 2015). "Guías de onda pasivas de baja pérdida en un proceso de fundición de InP genérico mediante difusión local de zinc". Optics Express . 23 (19): 25143–25157. Bibcode :2015OExpr..2325143D. doi : 10.1364/OE.23.025143 . PMID  26406713.
  13. ^ Osgood, Richard Jr. (2021). Principios de los circuitos integrados fotónicos: materiales, física de dispositivos, diseño de ondas guiadas. Xiang Meng. Springer. ISBN 978-3-030-65193-0.OCLC 1252762727  .
  14. ^ Hakkel, Kaylee D.; Petruzzella, Maurangelo; Ou, Fang; van Klinken, Anne; Pagliano, Francesco; Liu, Tianran; van Veldhoven, Rene PJ; Fiore, Andrea (10 de enero de 2022). "Detección espectral integrada en el infrarrojo cercano". Nature Communications . 13 (1): 103. Bibcode :2022NatCo..13..103H. doi :10.1038/s41467-021-27662-1. PMC 8748443 . PMID  35013200. 
  15. ^ Kranenburg, Rubén F.; Oh, colmillo; Sevo, Petar; Petruzzella, Maurangelo; de Ridder, Renée; van Klinken, Ana; Hakkel, Kaylee D.; van Elst, Don MJ; van Veldhoven, René; Pagliano, Francisco; van Asten, Arian C.; Fiore, Andrea (1 de agosto de 2022). "Detección in situ de drogas ilícitas con un sensor espectral de infrarrojo cercano integrado: una prueba de concepto". Talanta . 245 : 123441. doi : 10.1016/j.talanta.2022.123441 . PMID  35405444. S2CID  247986674.

Fuentes citadas

Enlaces externos