酸化インジウム(III)

外観

うすい黄色の粉末

性質

酸化インジウムは、インジウムと酸素からなる化合物で、化学式はIn₂O₃と表されます。酸化インジウム単体や酸化インジウムに微量の金属元素をドーピングした素材は、以下に示すような特殊な性質を有します。酸化インジウムは、半導体産業やディスプレイ産業など、性質を活かしてさまざまな分野で使用されています。

1. 透明性

可視光線に対して高い透明性を示します。特に、紫外線から近赤外線までの波長域において、高い透過率を示します。

2. 導電性

導電性から半導電性があります。透明でありながら電気を通すことが可能で、透明導電膜の素材として広く用いられています。

3. 耐熱性

 高温下でも安定した性質を持ちます。そのため、高温プロセスが必要な製造工程においても使用されます。

4. 化学的安定性

空気中で安定した性質を持ちます。酸化物であるため、酸やアルカリに対しても化学的に安定です。

5. 磁性

常磁性体であり、磁場によって磁化しない性質を持ちます。

溶解性

水に不溶。熱塩酸, 硫酸に可溶。酸に溶ける。

解説

酸化インジウムとは、やディスプレイ材料として主に用いられているを酸化した無機化合物です。

化学式In₂O₃、分子量277.63、CAS登録番号1312-43-2で、酸に溶け、水には溶けない性質を有しています。国内法規上で酸化インジウムは、安衛法で「名称等を表示すべき危険物および有害物」「名称等を通知すべき危険物および有害物」に指定されています。

その他、PRTR法で「第1種指定化学物質・第1種No. 44」、大気汚染防止法で「有害大気汚染物質」にも指定されています。

用途

高純度金属化合物。

用途

フェライト用,液晶パネル電極原料 (NITE CHRIP)

化学的特性

light green powder

物理的性質

Light-yellow powder; cubic crystal; occurs in both amorphous and crys-talline forms; pale-yellow amorphous form converts to crystalline form onheating at higher temperatures; isomorphous with hematite, Fe₂O₃; density7.18 g/cm³; melts around 2,000°C; insoluble in water; amorphous form dis-solves readily in mineral acids; crystalline form has low solubility in acids.

使用

Indium(III) oxide is widely utilized as a n-type semiconductor, which is used in integrated circuits as a resistive element. It finds applications in batteries and as a part of some stain formulations. It is used as thin film coatings in optical, antistatic and infrared reflectors. It is doped with tin oxide and used as transparent conductive coatings.

製造方法

Indium trioxide may be obtained by heating indium in air or oxygen:
4In + 3O₂ → 2In2O₃
or by calcination of indium hydroxide, nitrate, or carbonate at elevated tem-peratures:
2In(OH)₃ → In2O₃ + 3H₂O
In2(CO₃)₃ →In2O₃ + 3CO₂

一般的な説明

In₂O₃/Au/Ag coated PET film

危険性

See indium.

使用用途

酸化インジウムは、を添加して作られる「酸化インジウムスズ (英: Indium Tin Oxide, ITO) による透明導電膜の原料としてよく知られています。酸化インジウムを使ったITO膜は、次のような用途に用いられます。

1. 透明導電膜

ITO膜は透明で電気を通す性質があるため、透明導電膜として使用されます。

2. 太陽電池

ITO膜は、太陽電池の電極としても使用されます。太陽電池の光吸収層となるシリコンなどの半導体素材が光を吸収することで発生した電子が、ITO電極に集められます。

3. 電子材料

ITO膜は、液晶ディスプレイのバックライトや発光ダイオード (LED) の電極など、電子材料の製造にも使用されます。また、半導体材料の製造にも使用されます。

製造方法

1. 熱酸化法
金属インジウムを高温で燃焼させ、生成した酸化物を回収する方法です。酸化反応を促進するために、酸素や空気を供給します。酸素供給量や反応温度を調整することで、製品の品質や収率を制御できます。

2. 水熱法
水とインジウムの塩を混合して、高温・高圧の水中で反応させる方法です。この反応によって生成する酸化物は、粒子の大きさや形状が均一で、高い結晶性を持つことが特徴です。

3. 沈殿法
インジウムイオンを含む水溶液に、やなどのアルカリ剤を加え、pHを上げて反応させる方法です。反応によって生成した沈殿物を遠心分離や濾過などの方法で回収し、乾燥して酸化インジウムを得ます。この方法は、反応容器の設備が比較的簡単であることや製品の品質を均一に保つことができることから、工業的にも広く用いられています。

純化方法

Wash it with H2O and dry it below 850o. It volatilises at 850o and dissolves in hot mineral acids to form salts. Store it away from light because it darkens due to the formation of free In.