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Calcogenuros de indio

Los calcogenuros de indio incluyen todos los compuestos de indio con los elementos calcógenos , oxígeno , azufre , selenio y telurio . ( El polonio está excluido ya que se sabe poco sobre sus compuestos con indio). Los compuestos mejor caracterizados son los calcogenuros de In (III) e In (II), por ejemplo, los sulfuros In 2 S 3 e InS.
Este grupo de compuestos ha atraído mucha atención de la investigación porque incluye semiconductores , energía fotovoltaica y materiales de cambio de fase . En muchas aplicaciones, los calcogenuros de indio se utilizan como base de compuestos ternarios y cuaternarios como el óxido de indio y estaño , ITO y el seleniuro de cobre, indio y galio , CIGS.

Algunos compuestos que se han descrito y que han llegado a los libros de texto no han sido corroborados por investigadores posteriores. La lista de compuestos que aparece a continuación muestra los compuestos que se han descrito y aquellos compuestos cuya estructura no se ha determinado o cuya existencia no ha sido confirmada por las últimas investigaciones estructurales están en cursiva.

Hay muchos compuestos, la razón de esto es que el indio puede estar presente como

El compuesto In 2 Te 5 es un politelururo que contiene el Te2−
3Ninguno de los calcogenuros de indio puede describirse simplemente como iónico por naturaleza, todos implican un grado de enlace covalente. Sin embargo, a pesar de esto, es útil formular los compuestos en términos iónicos para obtener una idea de cómo se construyen las estructuras. Los
compuestos casi invariablemente tienen múltiples polimorfos, es decir, pueden cristalizar en formas ligeramente diferentes dependiendo del método de producción o del sustrato sobre el que se depositan. Muchos de los compuestos están formados por capas, y las diferentes formas en que se apilan las capas son una causa del polimorfismo.

En2Oh, En2Sí

El In 2 O está bien documentado. Existe en fase gaseosa y hay numerosos informes de pequeñas cantidades detectadas en fase sólida, pero no se ha publicado ninguna estructura definitiva. Ahora se cree que el compuesto descrito como In 2 Se era en realidad una muestra de In 4 Se 3 . [1]

En4S3, En4Sí3, En4Te3

Se había informado sobre la presencia de In 4 S 3 , pero recientemente se volvió a investigar y ahora se cree que no existe. Tanto In 4 Se 3 como In 4 Te 3 son sólidos cristalinos negros similares y se han formulado para que contengan un In no lineal .5+
3Unidad que es isoelectrónica con Hg2+
3Por ejemplo, el seleniuro se formula como In + · In5+
3·3Se 2− . [2]

En5S4

Una nueva investigación demostró que la muestra original era en realidad SnIn 4 S 4 . [3]

InS, InSe, InTe

InS, InSe
InS e InSe son similares, ambos contienen In4+
2y tienen una estructura en capas. Por ejemplo, el InS se puede formular como In 2 4+ ·2S 2− . El InSe tiene dos formas cristalinas, β-InSe y γ-InSe, que difieren solo en la forma en que se apilan las capas. El InSe es un semiconductor y un material de cambio de fase y tiene potencial como medio de grabación óptica. [4]
En Te
A diferencia de InS e InSe, InTe es un compuesto de indio de valencia mixta que contiene In + e In3 + y se puede formular como In + ·In3 + ·2Te2− . Es similar a TlSe y tiene unidades tetraédricas InTe4 que comparten bordes. Tiene potencial para usarse en dispositivos fotovoltaicos. [5]

En6S7, En6Sí7

Estos compuestos son isoestructurales y se han formulado con indio en 3 estados de oxidación diferentes, +1, +2 y +3. Se han formulado como, por ejemplo, In + · In4+
2·3In 3+ ·7S 2− . La longitud del enlace indio-indio en las unidades In 2 es 2,741 Å (sulfuro), 2,760 Å (seleniuro). [6] [7] In 6 S 7 es un semiconductor de tipo n. [8]

En3Te4

Se ha informado que este compuesto es un superconductor. [9] Se ha propuesto una estructura inusual [10] que es efectivamente In 4 Te 4 pero con una cuarta parte de las posiciones de indio vacantes. No parece haber una distancia corta entre indio y indio que indique una unidad In-In.

En7Te10

Esto se formula como En4+
2·12In 3+ ·20Te 2− . La distancia In–In es de 2,763 Å. Tiene una estructura similar a la de Ga 7 Te 10 y Al 7 Te 10

[11]

En2S3, En2Sí3, En2Te3

En 2 S 3
El sulfuro de indio (III) es un sólido amarillo o rojo de alto punto de fusión. Es un semiconductor de tipo n .
En 2 Se 3
El seleniuro de indio (III) es un compuesto negro con potenciales aplicaciones ópticas.
En 2 Te 3
El telururo de indio (III) es un sólido negro de alto punto de fusión que se utiliza como semiconductor y en materiales ópticos. Tiene dos formas cristalinas, α y β.

En3Te5

Esto se informó en estudios de fase en 1964, pero su estructura no ha sido confirmada.

En2Te5

Se trata de un compuesto politelurúrico y su estructura está formada por capas que a su vez están formadas por cadenas de tetraedros InTe 4 enlazados donde tres de los átomos de telurio forman puentes. Hay átomos de telurio separados de las cadenas. El compuesto se ha formulado como (2In 3+ ·Te 2− · Te2−
3) n contrarrestado con iones Te 2− separados. La estructura es similar a Al 2 Te 5 . [12]

Referencias

  1. ^ Hogg, JHC; Sutherland, HH; Williams, DJ (1973). "La estructura cristalina del triseleniuro de tetraindio". Acta Crystallographica Sección B . 29 (8): 1590. Bibcode :1973AcCrB..29.1590H. doi :10.1107/S0567740873005108.
  2. ^ Schwarz, U.; Hillebrecht, H.; Deiseroth, HJ; Walther, R. (1995). "In 4 Te 3 und In 4 Se 3 : Neubestimmung der Kristallstrukturen, druckabhängiges Verhalten und eine Bemerkung zur Nichtexistenz von In 4 S 3 ". Zeitschrift für Kristallographie . 210 (5): 342. Código bibliográfico : 1995ZK....210..342S. doi :10.1524/zkri.1995.210.5.342.
  3. ^ Pfeifer, H.; Deiseroth, HJ (1991). "En 5 S 4 = SnIn 4 S 4  : ¡Eine Korrektur!". Zeitschrift für Kristallographie - Materiales cristalinos . 196 (1–4). doi :10.1524/zkri.1991.196.14.197.
  4. ^ Gibson, GA; Chaiken, A.; Nauka, K.; Yang, CC; Davidson, R.; Holden, A.; Bicknell, R.; Yeh, BS; Chen, J.; Liao, H.; Subramanian, S.; Schut, D.; Jasinski, J.; Liliental-Weber, Z. (2005). "Medio de grabación por cambio de fase que permite el almacenamiento de datos de haces de electrones de densidad ultraalta". Applied Physics Letters . 86 (5): 051902. Bibcode :2005ApPhL..86e1902G. doi : 10.1063/1.1856690 . hdl :2144/28192.
  5. ^ Zapata-Torres, M. (2001). "Cultivo de películas InTe mediante transporte de vapor a corta distancia". Superficies y Vacío . 13 : 69–71.
  6. ^ Hogg, JHC (1971). "La estructura cristalina de In6Se7" (PDF) . Acta Crystallographica Sección B . 27 (8): 1630–1634. Código Bibliográfico :1971AcCrB..27.1630H. doi :10.1107/S056774087100445X.
  7. ^ Hogg, JHC; Duffin, WJ (1967). "La estructura cristalina de In 6 S 7 ". Acta Crystallographica . 23 (1): 111–118. Código Bibliográfico :1967AcCry..23..111H. doi :10.1107/S0365110X6700221X.
  8. ^ Gamal, GA (1997). "Sobre el mecanismo de conducción y los fenómenos termoeléctricos en cristales de 7 capas de In6S ". Investigación y tecnología de cristales . 32 (5): 723–731. Código Bibliográfico :1997CryRT..32..723G. doi :10.1002/crat.2170320517.
  9. ^ Geller, S.; Hull, G. (1964). "Superconductividad de compuestos intermetálicos con estructuras de tipo NaCl y relacionadas". Physical Review Letters . 13 (4): 127. Bibcode :1964PhRvL..13..127G. doi :10.1103/PhysRevLett.13.127.
  10. ^ Karakostas, T.; Flevaris, NF; Vlachavas, N.; Bleris, GL; Economou, NA (1978). "El estado ordenado de In 3 Te 4 ". Acta Crystallographica Sección A . 34 (1): 123–126. Código Bibliográfico :1978AcCrA..34..123K. doi :10.1107/S0567739478000224.
  11. ^ Deiseroth, HJ; Müller, H.-D. (1995). "Estructuras cristalinas de decatelururo de heptagalio, Ga 7 Te 10 y decatelururo de heptaindio, In 7 Te 10 ". Zeitschrift für Kristallographie . 210 (1): 57. Código bibliográfico : 1995ZK....210...57D. doi :10.1524/zkri.1995.210.1.57.
  12. ^ Deiseroth, HJ; Amann, P.; Thurn, H. (1996). "Die Pentatelluride M 2 Te 5 (M = Al, Ga, In) Polymorphie, Strukturbeziehungen und Homogenitätsbereiche". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 622 (6): 985. doi : 10.1002/zaac.19966220611.

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