نتريد الإنديوم

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

نتريد الإنديوم ( InN ) مادة شبه موصلة ذات فجوة نطاق صغيرة ، ولها تطبيقات محتملة في الخلايا الشمسية [ 2 ] والإلكترونيات عالية السرعة. [ 3 ] [ 4 ]

تم تحديد فجوة النطاق لمركب InN الآن عند حوالي 0.7  إلكترون فولت اعتمادًا على درجة الحرارة [ 5 ] (القيمة القديمة هي 1.97  إلكترون فولت). وقد تم تحديد الكتلة الفعالة للإلكترون مؤخرًا عن طريق قياسات المجال المغناطيسي العالي، [ 6 ] [ 7 ] m * = 0.055 m0 . 

عند مزجه مع GaN ، فإن النظام الثلاثي InGaN لديه نطاق فجوة نطاق مباشر من الأشعة تحت الحمراء (0.69  إلكترون فولت) إلى الأشعة فوق البنفسجية (3.4  إلكترون فولت).

تُجرى حاليًا أبحاث لتطوير خلايا شمسية باستخدام أشباه الموصلات القائمة على النتريد . وباستخدام سبيكة واحدة أو أكثر من نتريد الإنديوم والغاليوم (InGaN)، يُمكن تحقيق توافق بصري مع الطيف الشمسي . تسمح فجوة النطاق في InN باستخدام أطوال موجية تصل إلى 1900 نانومتر . مع ذلك، ثمة صعوبات عديدة يجب التغلب عليها لكي تُصبح هذه الخلايا الشمسية واقعًا تجاريًا: يُعدّ تطعيم InN من النوع p وInGaN الغني بالإنديوم أحد أكبر التحديات. وقد أثبت النمو غير المتجانس لـ InN مع نتريدات أخرى ( GaN ، AlN ) صعوبته.

يمكن تنمية طبقات رقيقة من نيتريد الإنديوم (InN) باستخدام الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD). [ 8 ]

الموصلية الفائقة

يمكن أن تتمتع الأغشية الرقيقة متعددة البلورات من نتريد الإنديوم بموصلية عالية، بل وحتى بموصلية فائقة عند درجات حرارة الهيليوم السائل . وتعتمد درجة حرارة الانتقال إلى الموصلية الفائقة ( Tc ) على بنية كل غشاء وكثافة حاملات الشحنة، وتتراوح بين 0  كلفن و3  كلفن تقريبًا. [ 8 ] [ 9 ] ومع إضافة المغنيسيوم، يمكن أن تصل Tc إلى 3.97 كلفن. [ 9 ] وتستمر الموصلية الفائقة تحت تأثير مجال مغناطيسي عالٍ (بضع تسلا)، وهو ما يختلف عن الموصلية الفائقة في معدن الإنديوم الذي ينطفئ بمجالات لا تتجاوز 0.03 تسلا. ومع ذلك، تُعزى الموصلية الفائقة إلى سلاسل الإنديوم المعدنية [ 8 ] أو التجمعات النانوية، حيث يؤدي صغر حجمها إلى زيادة المجال المغناطيسي الحرج وفقًا لنظرية جينزبرغ-لانداو . [ 10 ] 

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ بيتشوغين، اي جي؛ تلاتشالا، م. (1978). "Rentgenovsky analiz nitrida indiya"تحليل نيتروجين نيتريد في الهند[ تحليل الأشعة السينية لنتريد الإنديوم ] . Izvestiya Akademii Nauk SSSR: Neorganicheskie Materialyأكاديميات المعرفة في الاتحاد السوفياتي: المواد غير العضوية(باللغة الروسية). 14 (1): 175– 176.
  2. ↑ نانيشي، ي.؛ أراكي، ت.؛ ياماغوتشي، ت. (2010). "النمو الجزيئي لنيتريد الإنديوم". في: فيل، ت. د.؛ ماكونفيل، س. ف.؛ شاف، و. ج. (محررون). نيتريد الإنديوم والسبائك ذات الصلة . مطبعة سي آر سي. ص 31. ISBN  978-1-138-11672-6.
  3. ↑ ييم، جيه دبليو إل؛ وو، جيه. (2010). "الخواص البصرية لنيتريد الإنديوم والسبائك ذات الصلة". في: فيل، تي دي؛ ماكونفيل، سي إف؛ شاف، دبليو جيه (محررون). نيتريد الإنديوم والسبائك ذات الصلة . مطبعة سي آر سي. ص 266. ISBN  978-1-138-11672-6.
  4. ^ كريستين، يورغن. جيل ، برنارد (2014). "نيتريدات المجموعة الثالثة" . الحالة الفيزيائية Solidi C . 11 (2): 238. بيب كود : 2014PSSCR ..11..238C . دوى : 10.1002/pssc.201470041 .
  5. ↑ مونيمار، ب.؛ باسكوڤ، ب.ب.؛ كاسيتش، أ. (2005-07-01). "الخواص البصرية لـ InN - مسألة فجوة النطاق" . البنى الفائقة والبنى الميكروية . 38 (1): 38-56 . Bibcode : 2005SuMi...38...38M . doi : 10.1016/j.spmi.2005.04.006 . ISSN 0749-6036 . 
  6. ↑ جويران، ميشيل؛ ميلو، ماريوس؛ بوميرول، جان ماري؛ غيراسويو، يوليان؛ وآخرون (2010). "الكتلة الفعالة لرنين السيكلوترون الإلكتروني في نتريد الإنديوم". رسائل الفيزياء التطبيقية . 96 (5): 052117. Bibcode : 2010ApPhL..96e2117G . doi : 10.1063/1.3304169 . 
  7. ↑ ميلو، ماريوس؛ أوبريج، نيكولاس؛ بوميرول، جان ماري؛ غيراسويو، يوليان؛ وآخرون (2011). "تحديد الكتلة الفعالة في InN باستخدام مطيافية الامتصاص المغناطيسي التذبذبي عالي المجال". مجلة Physical Review B. 83 ( 12) 125204. Bibcode : 2011PhRvB..83l5204M . doi : 10.1103/PhysRevB.83.125204 . 
  8. 1 2 3 إينوشيما، تاكاشي (2006). "البنية الإلكترونية لمركب InN فائق التوصيل" . مجلة علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة . 7 (ملحق 1): S112– S116. رمز Bibcode : 2006STAdM...7S.112I . doi : 10.1016/j.stam.2006.06.004 .
  9. 1 2 تيراس، إي.؛ غونيش، م.؛ بالكان، ن.؛ آيري، ر.؛ وآخرون . (2009). "الموصلية الفائقة في InN المُطعّم بالمغنيسيوم والمُعاوَض بشدة" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 94 (14): 142108. Bibcode : 2009ApPhL..94n2108T . doi : 10.1063/1.3116120 . 
  10. ↑ كوميساروفا، ت. أ.؛ بارفينيف، ر. ف.؛ إيفانوف، س. ف. (2009). "تعليق على 'الموصلية الفائقة في InN المُعَوَّض بشدة والمُطعَّم بالمغنيسيوم' [ مجلة الفيزياء التطبيقية ، 94، 142108 (2009) ] " . رسائل الفيزياء التطبيقية . 95 (8): 086101. رمز Bibcode : 2009ApPhL..95h6101K . doi : 10.1063/1.3212864 .
  • "InN - نيتريد الإنديوم" . أشباه الموصلات على NSM . معهد Fiziko-tekhnichesky imeni AF Ioffe. اختصار الثاني . تم الاسترجاع 2019-12-29 .