Qu’est-ce que l’oxyde d’indium ?
L’oxyde d’indium est un composé inorganique obtenu par oxydation de l’indium. Il est principalement utilisé comme semi-conducteur et matériau d’affichage.
Sa formule chimique est In2O3, son poids moléculaire est de 277,63 et son numéro d’enregistrement CAS est le 1312-43-2. Il est soluble dans l’acide et insoluble dans l’eau.
Utilisations de l’oxyde d’indium
L’oxyde d’indium est bien connu en tant que matière première pour les films conducteurs transparents d’oxyde d’indium et d’étain (ITO). Ceux-ci sont fabriqués en ajoutant de l’oxyde d’étain. Les films ITO fabriqués à partir d’oxyde d’indium sont utilisés dans les utilisations suivantes :
1. Films conducteurs transparents
Les films ITO sont utilisés comme films conducteurs transparents en raison de leur transparence et de leur conductivité électrique. Ils sont utilisés dans les panneaux tactiles des smartphones et des tablettes, ainsi que dans les dispositifs d’affichage tels que les écrans à cristaux liquides et les panneaux EL organiques.
2. Cellules solaires
Les films ITO sont également utilisés comme électrodes dans les cellules solaires. Les électrons générés par l’absorption de la lumière par des matériaux semi-conducteurs tels que le silicium, sont collectés au niveau de l’électrode ITO. Le silicium sert de couche d’absorption de la lumière dans la cellule solaire.
3. Matériaux électroniques
Les films d’ITO sont également utilisés dans la fabrication de matériaux électroniques tels que les rétroéclairages LCD et les électrodes de diodes électroluminescentes (DEL). Ils le sont également dans la production de matériaux semi-conducteurs.
Propriétés de l’oxyde d’indium
L’oxyde d’indium est un composé constitué d’indium et d’oxygène, dont la formule chimique est In2O3. Il est utilisé dans divers domaines en raison de ses propriétés, par exemple dans l’industrie des semi-conducteurs et des écrans. L’oxyde d’indium seul et les matériaux dopés avec de petites quantités d’éléments métalliques dans celui-ci ont les propriétés particulières suivantes :
1. Transparence
L’oxyde d’indium présente une grande transparence à la lumière visible. En particulier, il présente une grande transparence dans la gamme de longueurs d’onde allant de l’ultraviolet au proche infrarouge.
2. Conductivité
Le matériau est conducteur ou semi-conducteur. Il peut conduire l’électricité malgré sa transparence et est largement utilisé comme matériau pour les films conducteurs transparents.
3. Résistance à la chaleur
Le matériau est stable à haute température. Il est donc également utilisé dans les processus de fabrication nécessitant des températures élevées.
4. Stabilité chimique
Le matériau est stable dans l’air. En tant qu’oxyde, il est chimiquement stable contre les acides et les alcalis.
5. Propriétés magnétiques
Il est paramagnétique et n’est pas magnétisé par les champs magnétiques.
Autres informations sur l’oxyde d’indium
Les méthodes de production de l’oxyde d’indium
1. Méthode d’oxydation thermique
Cette méthode consiste à brûler l’indium métallique à haute température et à récupérer l’oxyde formé. L’apport d’oxygène ou d’air permet d’accélérer la réaction d’oxydation. La qualité et le rendement du produit peuvent être contrôlés en ajustant l’apport d’oxygène et la température de réaction.
2. Méthode hydrothermique
Cette méthode consiste à mélanger de l’eau ainsi que des sels d’indium et à les faire réagir dans l’eau à des températures ainsi qu’à des pressions élevées. Les oxydes produits par cette réaction se caractérisent par la taille, la forme uniformes de leurs particules et par leur haute cristallinité. Différentes formes d’oxydes peuvent être obtenues en ajustant les conditions de réaction.
3. Méthode de précipitation
Cette méthode consiste à ajouter un agent alcalin tel que l’ammoniaque ou le carbonate de sodium à une solution aqueuse contenant des ions indium. Cela permet d’augmenter le pH et de provoquer une réaction. Le précipité produit par la réaction est recueilli par centrifugation ou filtration, puis séché pour obtenir de l’oxyde d’indium. Cette méthode est largement utilisée dans l’industrie, car les cuves de réaction sont relativement simples et la qualité du produit peut être maintenue uniforme.
La formation de films conducteurs transparents est réalisée par pulvérisation cathodique. Il s’agit d’une technique de dépôt utilisant l’application d’une haute tension dans un gaz inerte, qui permet la formation de films minces et uniformes.