Indium(III)-sulfid

Indium(III)-sulfid ist eine anorganische chemische Verbindung von Indium und Schwefel und neben Indium(I)-sulfid und Indium(II)-sulfid eines der bekannten Indiumsulfide. Es ist ein unter Normalbedingungen rotes Salz, das aus wässriger Lösung ausgefällt werden kann.

Gewinnung und Darstellung

Indium(III)-sulfid kann durch Reaktion von Indium(III)-oxid mit Schwefelwasserstoff bei 700 °C gewonnen werden.

$\mathrm{I}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{⟶}\mathrm{I}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{S}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Die Tieftemperaturmodifikation kann durch Ausfällen einer essigsauren, acetatgepufferten In(III)-Salzlösung mit Schwefelwasserstoff gewonnen werden.

Eigenschaften

Es sind insgesamt drei Modifikationen des Indium(III)-sulfids bekannt. Diese können durch Änderung der Temperatur ineinander umgewandelt werden. Bis 450 °C ist die β-Modifikation stabil. Diese besitzt eine rote Farbe und eine tetragonal-innenzentrierte Kristallstruktur (Vorlage:Raumgruppe) Sie besteht aus einer verzerrten kubisch-dichtesten Kugelpackung von Schwefelatomen, deren Tetraeder- und Oktaederlücken teilweise mit Indiumatomen besetzt sind. Oberhalb von 450 °C geht Indium(III)-sulfid in die bis 750 °C stabile α-Modifikation über. Diese ist eine Spinellstruktur mit Defekten und γ-Aluminiumoxid isotyp (Raumgruppe: Vorlage:Raumgruppe). γ-Indium(III)-sulfid ist die zwischen 750 °C und dem Schmelzpunkt stabile Form des Indium(III)-sulfids. Diese bildet eine kubisch dichteste Packung von Schwefelatomen mit Indium in allen Oktaederlücken. Die Raumgruppe ist Vorlage:Raumgruppe.

Verwendung

Indium(III)-sulfid ist ein n-Halbleiter mit einer Bandlücke von 2–2,2 eV. Als solcher kann das Material als Pufferschicht in Solarzellen eingesetzt werden. Dabei soll es das giftige Cadmiumsulfid ablösen.