Триэтилиндий

Триэтилиндий (TEI, In(C₂H₅)₃, CAS 923-34-2) — металлоорганическое соединение индия, относящееся к классу триалкилиндиев. Представляет собой бесцветную жидкость с резким неприятным запахом, мономерную как в газовой фазе, так и в растворах органических растворителей.

Физические и химические свойства триэтилиндия

Молекулярная формула — C₆H₁₅In, молекулярная масса — 202,00 г/моль. Основные физические константы приведены ниже.

Свойство	Значение
Молекулярная масса	202,00 г/моль
Плотность (20 °C)	1,26 г/см³
Температура плавления	≈ −32 °C
Температура кипения (760 мм рт. ст.)	≈ 144 °C
Агрегатное состояние (25 °C)	жидкость
Ассоциация в газовой фазе и растворах	мономер

Молекула триэтилиндия имеет плоскотреугольную геометрию: центральный атом индия окружён тремя этильными группами, угол C–In–C близок к 120°. Соединение мономерно в отличие от многих других металлоорганических соединений группы 13, что благоприятно сказывается на воспроизводимости его поведения при газофазном осаждении.

В реакции с водой триэтилиндий разлагается с выделением этана:

In(C₂H₅)₃ + H₂O → (C₂H₅)₂InOH + C₂H₆↑

При взаимодействии с галогенметанами образуются диэтилиндий галогениды. Соединение хорошо растворяется в алифатических и ароматических углеводородах, простых эфирах.

Пирофорность и условия безопасного хранения

Триэтилиндий — пирофорное вещество: при контакте с воздухом самовоспламеняется без внешнего источника огня. Это его наиболее важная практическая характеристика с точки зрения безопасности. Соединение также интенсивно реагирует с влагой воздуха.

Следствия для хранения и транспортировки:

• хранить и транспортировать только в герметичных контейнерах под давлением инертного газа (аргон или азот);
• все операции с триэтилиндием проводить в атмосфере инертного газа или в специализированных шкафах с дозирующим оборудованием;
• исключить контакт с водой, спиртами, кислородосодержащими средами;
• не допускать нагрева свыше температуры хранения, указанной поставщиком.

Токсичность и класс опасности

Триэтилиндий токсичен при вдыхании паров, контакте с кожей и слизистыми оболочками. По классификации согласно ГОСТ 32419-2013 («Классификация опасности химической продукции») и требованиям ГОСТ 32421-2013 соединение относится к 1-му классу опасности.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны для соединений индия регламентированы гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.686-98. При работе с веществом обязательно применение СИЗ органов дыхания и кожи, соответствующих нормативным требованиям охраны труда.

Утилизация допускается только на специализированных объектах промышленного обезвреживания в соответствии с требованиями к обращению с опасными химическими веществами.

Применение триэтилиндия в микроэлектронике и полупроводниковой промышленности

Основная область применения триэтилиндия — металлоорганическое химическое осаждение из газовой фазы (MOCVD/MOVPE) — технологический процесс эпитаксиального роста тонких плёнок полупроводниковых соединений. В отличие от триметилиндия, являющегося твёрдым веществом при комнатной температуре, триэтилиндий жидок, что упрощает контролируемую подачу прекурсора барботажным методом с постоянной концентрацией паров.

Осаждение плёнок на основе индия

Триэтилиндий применяется как прекурсор индия при выращивании следующих материалов:

• InGaAs (арсенид индия-галлия) — канальный слой транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT) на подложках InP; плёнки, выращенные с использованием TEI, демонстрируют более низкое содержание углерода по сравнению с выращенными из триметилиндия;
• In₂O₃ (оксид индия) — методом CVD для прозрачных проводящих покрытий;
• InGaP и многокомпонентные соединения — в процессах ALD при росте эпитаксиальных слоёв для светодиодов и лазерных структур.

Следует учитывать технологическое ограничение: давление насыщенных паров триэтилиндия ниже, чем у триметилиндия, что снижает его концентрацию в газовой фазе при одинаковых условиях барботирования. По этой причине TEI не получил широкого распространения для синтеза InP-плёнок, где требуется высокая концентрация паров прекурсора, но активно используется там, где критично минимальное загрязнение углеродом конечной плёнки.

Исследовательское применение

В органическом синтезе и лабораторной практике триэтилиндий используется как реагент для алкилирования и как исходное вещество для получения других металлоорганических соединений индия.

Форма поставки

Поставляется в герметичной специализированной таре (стальные или стеклянные ампулы, баллоны Swagelok или аналогичные) под атмосферой инертного газа, в количествах от лабораторных (единицы граммов) до промышленных партий. Точные условия и объём согласовываются индивидуально.

Смотрите также: металлический индий Ин00 и хлорид индия трёхводный.