三碲化二铟作为重要的半导体材料,主要存在两种晶体结构形式,需要特别关注其α相与β相的区别。α相在室温下呈现层状六方结构(空间群P63/mmc),以其优异的热电性能著称;而β相则在高温下形成立方结构(空间群Fm3m),具备特殊的电子输运特性。相变温度约在673K附近,这个临界点对于材料应用至关重要。
从制备方法来看,化学气相沉积法(CVD)和分子束外延法(MBE)是获得高质量薄膜的主流技术,特别是MBE法能精确控制原子层厚度(精度达0.1nm)。值得注意的是,通过掺杂工艺可以改变其电学性能,常见掺杂元素包括锡(载流子浓度10¹⁷-10¹⁹cm⁻³)和锗(迁移率300-500cm²/V·s),这使得材料可适配不同器件需求。
在应用分类方面,块体材料主要用于热电转换器件(ZT值0.8-1.2),而薄膜形态更适合制备红外探测器(响应波长3-5μm)。近年来出现的纳米线结构(直径20-100nm)因其量子限域效应,在新型光电器件领域展现出独特优势。
纯度等级也是重要分类维度,电子级纯度(99.999%)与光伏级(99.99%)在缺陷密度方面相差两个数量级。需要重点关注的是,不同晶向生长(如[001]与[110])会导致载流子迁移率产生30%以上的差异,这是器件设计时不容忽视的关键参数。