Фосфид индия (InP) — это соединение фосфора и индия, известное своими превосходными полупроводниковыми свойствами. Полупроводниковые приборы, изготовленные с использованием подложек из фосфида индия, демонстрируют высокую скорость дрейфа насыщенных электронов, подходящие длины волн излучения для оптоволоконной связи с низкими потерями, высокую радиационную стойкость, хорошую теплопроводность, высокую эффективность фотоэлектрического преобразования и относительно большую ширину запрещенной зоны. Следовательно, подложки из фосфида индия широко используются в производстве оптических модульных устройств, сенсорных устройств, высокопроизводительных радиочастотных устройств и т. д.
| Название продукта | Фосфид индия, InP |
| Чистый | 99.999% |
| Кристаллическая структура | Цинковая обманка |
| Температура плавления | 1062 °С |
| Номер дела | 22398-80-7 |
| Молярная масса | 145,792 г/моль |
| Плотность | 4,81 г/см3, твердый |
| Ширина запрещенной зоны | 1,344 эВ |
| Подвижность электронов | 5400 см2/(В·с) (300 К) |
| Теплопроводность | 0,68 Вт/(см·К) (300 К) |
Фосфид индия (InP) является важным полупроводниковым материалом, обладающим рядом преимуществ, включая высокую скорость дрейфа насыщенных электронов, сильную радиационную стойкость, хорошую теплопроводность, высокую эффективность фотоэлектрического преобразования и большую ширину запрещенной зоны. InP имеет кристаллическую структуру цинковой обманки с шириной запрещенной зоны 1,34 эВ и подвижностью от 3000 до 4500 см2 /(VS) при комнатной температуре. Он широко применяется в оптической связи, высокочастотных устройствах миллиметрового диапазона, оптоэлектронных интегральных схемах и солнечных элементах, используемых в космосе. Учитывая эти свойства материала, полупроводниковые приборы, изготовленные с подложками из фосфида индия, широко используются в производстве радиочастотных устройств, оптических модулей, светодиодов (включая мини-светодиоды и микросветодиоды), лазеров, детекторов, датчиков и космических солнечных элементов. Они имеют широкое применение в таких областях, как связь 5G, центры обработки данных, дисплеи следующего поколения, искусственный интеллект, автономное вождение, носимые устройства и аэрокосмическая промышленность.
Полупроводниковые материалы на основе фосфида индия характеризуются широкой запрещенной зоной, а электроны движутся с высокой скоростью через материал InP. В результате спутниковые приемники и усилители сигналов, изготовленные с использованием чипов из фосфида индия, могут работать на чрезвычайно высоких частотах, превышающих 100 ГГц, с широкой полосой пропускания, минимальными внешними помехами и высокой стабильностью. Таким образом, фосфид индия является более совершенным полупроводниковым материалом, чем арсенид галлия, что потенциально подталкивает отрасль спутниковой связи к развитию в более высоких частотных диапазонах.
По сравнению с арсенидом галлия (GaAs) фосфид индия (InP) демонстрирует выдающиеся преимущества в электрических и других физических свойствах, занимая доминирующее положение в области полупроводниковой оптической связи. По сравнению с GaAs фосфид индия имеет следующие преимущества: (1) Он обеспечивает высокую пиковую скорость дрейфа электронов, большую ширину запрещенной зоны и высокую теплопроводность. InP имеет ширину запрещенной зоны прямого перехода 1,34 эВ, что соответствует длине волны с наименьшими потерями при передаче в оптической связи; его теплопроводность выше, чем у GaAs, что приводит к лучшему рассеиванию тепла. (2) Фосфид индия более выгоден, чем GaAs, при изготовлении устройств. Устройства InP имеют высокое отношение пика тока к впадине, что определяет высокую эффективность преобразования; постоянная времени релаксации энергии импульса InP вдвое меньше, чем у GaAs, что приводит к пределу рабочей эффективности, вдвое большему, чем у устройств GaAs; устройства InP имеют лучшие шумовые характеристики. (3) Фосфид индия (InP) в качестве материала подложки имеет следующие основные области применения: оптоэлектронные приборы, включая источники света (светодиоды) и детекторы (лавинные фотодетекторы APD), в основном используемые в волоконно-оптических системах связи; интегрированные лазеры, фотодетекторы и усилители являются важнейшими компонентами в оптоэлектронных интегральных схемах для систем связи следующего поколения со скоростью 40 Гбит/с.
