H302, H332, H411, P261, P273, P312, P301+P312 et P304+P340
H302 : Nocif en cas d'ingestion H332 : Nocif par inhalation H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P312 : Appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. P301+P312 : En cas d'ingestion : appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. P304+P340 : En cas d'inhalation : transporter la victime à l’extérieur et la maintenir au repos dans une position où elle peut confortablement respirer.
Code Kemler : 60 : matière toxique ou présentant un degré mineur de toxicité Numéro ONU : 1549 : COMPOSÉ INORGANIQUE SOLIDE DE L’ANTIMOINE, N.S.A. à l’exception des sulfures et des oxydes d’antimoine contenant au plus 0,5 pour cent (masse) d’arsenic Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques
Le composé intermétallique a été signalé pour la première fois par Liu et Peretti en 1951, qui ont donné sa plage d'homogénéité, son type de structure et son paramètre cristallin[4]. Des lingots polycristallins d'InSb ont été préparés par Heinrich Welker en 1952, bien qu'ils ne soient pas très purs par rapport aux normes actuelles des semi-conducteurs. Welker était intéressé par l'étude systématique des propriétés semi-conductrices des composés III-V. Il a remarqué que l'InSb semblait avoir une petite bande interdite directe et une mobilité électronique très élevée[5]. Les cristaux d'InSb ont été produits par refroidissement lent à partir d'un liquide fondu au moins depuis 1954[6].
Structure
L'antimoniure d'indium possède comme la plupart des semi-conducteurs III-V (GaAs, InAs, etc.) une structure de type « blende », c'est-à-dire deux mailles cubiques faces centrées (cfc) de chacun des deux composants, imbriquées et décalées d'un vecteur (1/4;1/4;1/4), ou d'un autre point de vue, une maille cfc de l'un des constituants dont quatre des huit sites tétraédriques sont occupés par l'autre constituant. Il possède donc une géométrie tétragonale où chaque ion indium est lié à quatre ions antimoniure, et vice-versa.
L'antimoniure d'indium a une apparence métallique gris foncé, ou de poudre avec un éclat vitreux. Au-dessus de 500 °C, il fond et se décompose, libérant des vapeurs d'oxyde d'antimoine.
C'est un semi-conducteur à gap étroit, 0,17eV à 300 K et 0,23 eV à 80 K[7],[8].
Comme tous les matériaux à gap étroit, les détecteurs à InSb requièrent des recalibrations périodiques, augmentant la complexité des systèmes d'imagerie les utilisant. Ces recalibrations sont d'autant plus nécessaires dans les cas où une sensibilité extrême est requise, comme dans les systèmes d'imagerie thermiques militaires à longue portée.
Comme tous les dispositifs détecteurs d'infrarouge à photodiode, les détecteurs à InSb requièrent un système de refroidissement, car ils opèrent à température cryogénique (typiquement à 80 K en utilisant de l'azote liquide). De grande matrices (jusqu'à 2048x2048 pixels) sont disponibles[11].
Il est possible de créer des puits quantiques (QW) en insérant une couche d'antimoniure d'indium entre deux couches d'antimoniure d'aluminium-indium (AlInSb). Cette approche est étudiée dans la fabrication de transistors ultra-rapides[12].
Des transistors bipolaires à base d'antimoniure d'indium opérant à des fréquences jusqu'à 85 GHz ont été produits à la fin des années 1990 ; plus récemment, Intel et QinetiQ ont annoncé avoir produit des transistors à effet de champ (FET) à base d'antimoniure d'indium opérant au-dessus de 200 GHz. Certains modèles prévoient qu'il est possible d'obtenir des fréquences térahertz avec ce matériau.
Un autre aspect intéressant est que les dispositifs à base d'antimoniure d'indium sont capables de fonctionner à des tensions inférieures à 0,5 V.
↑(en) T.S. Liu et E.A. Peretti, « The Lattice Parameter of InSb », Trans AIME, vol. 191, , p. 791
↑J.W. Orton, Semiconductors and the Information Revolution: Magic Crystals that Made IT Happen, Academic Press, , 138–9 p. (ISBN9780444532404)
↑(en) Avery, D G, D W Goodwin, W D Lawson et T S Moss, « Optical and Photo-Electrical Properties of Indium Antimonide », Proceedings of the Physical Society, vol. 67, no 10, , p. 761 (DOI10.1088/0370-1301/67/10/304, Bibcode1954PPSB...67..761A)
↑(en) Abdel Razik Degheidy, Elkenany Brens Elkenany, Mohamed Abdel Kader Madkour et Ahmed. M. Abuali, « Temperature dependence of phonons and related crystal properties in InAs, InP and InSb zinc-blende binary compounds », Computational Condensed Matter, vol. 16, , e00308 (DOI10.1016/j.cocom.2018.e00308, S2CID104138117)
↑(en) Rode, D. L., « Electron Transport in InSb, InAs, and InP », Physical Review B, vol. 3, no 10, , p. 3287 (DOI10.1103/PhysRevB.3.3287)
↑(en) Avery, D G, D W Goodwin et Miss A E Rennie, « New infra-red detectors using indium antimonide », Journal of Scientific Instruments, vol. 34, no 10, , p. 394 (DOI10.1088/0950-7671/34/10/305)
↑M. G. Beckett "High Resolution Infrared Imaging", PhD thesis, Cambridge University (1995) Chapter 3: Camera