INDIUM: A SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL VIEW OF A STRATEGIC METAL

Monteiro, Ana Paula M.; Sousa, Antônio Bruno M. de; Rossetti, Ana Kássia S.; Maia, Djalma Lucas de S.; Martins, Carlos Henrique Z.; Alves, Oswaldo L.

doi:10.21577/0100-4042.20170446

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Sumário

Artigo • Quím. Nova 42 (10) • Oct 2019 • https://doi.org/10.21577/0100-4042.20170446 copy

INDIUM: A SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL VIEW OF A STRATEGIC METAL

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Indium have been widely investigated by scientists because of its several interesting properties and its use in different applications in the manufacture of TVs screens, computers, cell phones, solar panels, electroluminescent diodes (LEDs), organic electroluminescent diodes (OLEDs), DNA and antibody sensors, electrocatalysts, architectural glass coatings, low melting alloys, thermal interface materials, aircraft engine bearings, among others. The economic urge to make devices more cost effective and efficient has guide developments in different deposition technologies, such as dip-coating, plating, thick and thin film deposition. However, indium is classified as a critical metal. In this sense, we discussed the economic viability and spatial distribution of the indium resources in Brazil and worldwide considering that its supply still remains a concern. On top of that, the present review discusses the scientific and technological aspects of indium materials and highlights the major advances regarding their synthesis, properties and applications.

Keywords:
indium and chemical element; properties; applications; perspectives; semimetal element

Material	Síntese	Propriedades	Aplicação	Ref.
Filme de ITO em substrato de vidro	SCVD	Espessura do filme: 120 nm Função de trabalho: 4,7 V Resistividade: 3,7x10^-4 Ω.cm Luminescência: 6500 cd/m²	OLED	²⁹29 Seiki, S.; Wakana, M.; Kasahara Y.; Seki, Y.; Kondo, T.; Wang, M.; Uchida, T.; Haga, K.; Sawada, Y.; Jpn. J. Appl. Phys. 2007, 46, 6837.
Filme de ITO em substrato de vidro	CVD	Espessura do filme: 200 nm Resistividade: 1x10^-4 W.cm Sensibilidade: 53 mV/pH	Sensor de pH	³⁰30 Vieira, N. C. S.; Ramos, F. E. G.; Queiroz, A. A. A.; Guimarães, F. E. G.; Zucolotto, V.; Mater. Res. 2013, 16, 1156.
Filme de ITO em substrato de PET	RFSputtering	Resistência da folha: 100 Ω/ϒ Sensibilidade: 54 mV/pH	Sensor de pH	³¹31 Lue, C.E.; Wang I. S.; Huang, C. H.; Shiao, Y.T.; Wang, H. C.; Yang, C. M.; Microelectron. Reliab. 2012, 52, 1651.
ITO/Grafeno/C₆₀:ZnPc	CVD	Espessura do filme: 190 nm Função de trabalho: 5,2 V	Dispositivos Fotovoltaicos	³²32 Christodoulou, C.; Wolter, B.; Ioakeimidis, A.; Chouliaras, G.; Wiesner, S.; Lauermann, I.; Centeno, A.; Zurutuza, A.; Fostiropoulos, K.; Thin Solid Films 2019, 682, 57.
ITO/TiO₂/EPM/anti-PSA/BSA/PSA	Drop-casting	Fotocorrente: 42,86 µA	Biossensor Fotoeletroquímico	³³33 Ma, H.; Fan, Q.; Fan, B.; Zhang, Y.; Fan, D.; Wu, D.; Wei, Q.; Langmuir 2018, 34, 7744.
ITO	Sol-gel/MOD	Transmitância: 95 % na região do visível	Eletrodo transparente	³⁴34 Alves, O. L.; Ronconi, C. M.; Quim. Nova 2002, 25, 69.
Nanorods de ITO	Evaporação por feixe de elétrons	Transmitância 90 % na região do visível	Sensor e Biossensor	³⁵35 Shen, Y.; Lou, Y.; Wang, Z.; Xu, Z.; Coatings 2017, 7, 212.
ITO/V-TiO₂	RF magnetron sputtering	Espessura do filme: 80 nm Fotocorrente: 53 µA Band gap: 3,9-4,2 eV	Fotocatálise	³⁶36 Dholam, R.; Patel, N.; Santini, A.; Miotello, A.; Intern. J. Hydrogen Energy 2010, 35, 9581.
Nanorods de ITO/GaSb	Deposição por feixe de elétrons	Índice de refração: 1,9 Densidade de corrente: 72,58 mA/cm²	Células Solares	³⁷37 Lee, H. Y.; Huang, H. L.; Pchelyakov, O. P.; Pakhanov, N. A.; Prog. Photovolt. Res. Appl. 2016, 24, 195.
Nanodots de ITO/grafeno/InGaN	MOCVD	Transmitância 92 % na região do visível Diâmetro de partículas: 150 nm	Células Solares	³⁸38 Seo, T. H.; Shim, J-P.; Chae, S. J.; Shin, G. U.; Kim, B. K.; Lee, D-S.; Lee, Y. H.; Suh, E-K.; Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 31116.
Nanopartículas de ITO	Spin coating	Diâmetro de partículas: 30-40 nm Espessura do filme: 170 nm	Eletrocatálise	³⁹39 Seo, M.; Bae, J. H.; Hwang, D. W.; Kwak, B.; Yun, J.; Lim, S. Y.; Chung, T. D.; Electrochim. Acta 2017, 258, 90.
Cristais de ITO	MOCVD	Espessura do filme: 90 nm Transmitância: 95 % na região UVA Resistência da folha: 100 Ω/ϒ Band gap: 4,7 eV	LEDs	⁴⁰40 Chen, Z.; Zhuo, Y.; Tu, W.; Ma, X.; Pei, Y.; Wang, C.; Wang, G.; Appl. Phys. Lett. 2017, 110, 242101.
Filme de Ga-ITO	Co-sputtering	Espessura do filme: 50 nm Resistividade: 0,22 mΩ.cm Transmitância 91 % na região do visível Índice de refração: 1,8	TFT-LCD	⁴¹41 Choi, J. H.; Kang, S. H.; Oh, H. S.; Yu, T. H.; Sohn, I. S.; Thin Solid Films 2013, 527, 141.

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Número atômico	49	Entalpia de fusão (kJ mol^-1)	3,28
Massa molar (g mol^-1)	114,818	Entalpia de vaporização (kJ.mol^-1)	232
Ponto de fusão (ºC)	156,6	Entropia padrão a 25 ºC (J K^-1mol^-1)	57,82
Ponto de ebulição (ºC)	2080	Energia padrão de Gibbs de formação do In₂O₃ a 25 ºC (kJ mol^-1 (1 O₂))	-554
Densidade a 20 ºC (g cm^-3)	7,31	Resistividade elétrica (µohm.cm)	8,37
Dureza (Mohs)	1,2	Suscetibilidade magnética a 25 ºC (m³kg^-1)	-7,0 x 10^-9
Eletronegatividade de Pauli	1,78	Coeficiente de expansão linear a 25 ºC (K^-1)	32,1x10^-6