اکسید ایندیم(III) (به انگلیسی: Indium(III) oxide) با فرمول شیمیایی In۲O۳ یک ترکیب شیمیایی با شناسه پابکم ۱۵۰۹۰۵ و به شکل کریستال است که جرم مولی آن ۲۷۷٫۶۴ g/mol میباشد.
ایندیوم (Indium) یکی از فلزات کمیاب، نرم و چکشخوار با نماد شیمیایی In\{In}In و عدد اتمی ۴۹ در جدول تناوبی است که در گروه ۱۳ (گروه بور) جای دارد. این عنصر نقرهایرنگ و درخشان، به دلیل ساختار بلوری ویژه و پیوندهای ضعیف فلزی، به قدری نرم است که حتی با ناخن دست به راحتی خط برمیدارد و هنگام خم شدن، صدایی شبیه به جیغ ضعیف (Cry of Tin / Indium Cry) ناشی از تشکیل دوقلویی در کریستالها تولید میکند.
ایندیوم عنصری بسیار کمیاب در پوسته زمین است و معمولاً به صورت کانی مستقل استخراج نمیشود، بلکه به عنوان محصول جانبی مهم در فرآیند پالایش سنگهای معدنی روی (اسفالریت)، مس و سرب به دست میآید. اهمیت استراتژیک ایندیوم در دهههای اخیر به واسطه انقلاب در صنایع نمایشگر و اپتوالکترونیک دوچندان شده است؛ جایی که ترکیب اکسید ایندیوم قلع (ITO) به عنوان لایهای نازک، شفاف و رسانا، قلب تپنده تمام صفحههای لمسی، مانیتورها و سلولهای فتوولتائیک به شمار میرود.
ایندیوم عنصری پسگذار با نقطه ذوب بسیار پایین (۱۵۶.۶ درجه سانتیگراد) و نقطه جوش بسیار بالا (حدود ۲۰۷۲ درجه سانتیگراد) است. این دامنه گسترده مایع بودن، آن را در زمره عناصر منحصربهفرد برای کاربردهای حرارتی و آلیاژهای ذوبپایین قرار میدهد. آرایش الکترونی ایندیوم به صورت [Kr] 4d10 5s2 5p1[\mathrm{Kr}]\,4d^{10}\,5s^2\,5p^1[Kr]4d105s25p1 است که نشان میدهد این عنصر عموماً با از دست دادن سه الکترون در حالت اکسایش +3+3+3 ترکیبات بسیار پایدار تشکیل میدهد (هرچند حالت اکسایش +1+1+1 نیز در برخی هالیدها دیده میشود).
یکی از مهمترین سازوکارهای عملکردی ایندیوم، توانایی تشکیل سرامیکهای نیمههادی شفاف است:
In2O3+SnO2→ΔITO (Indium Tin Oxide)\{In_2O_3 + SnO_2 \xrightarrow{\Delta} \text{ITO (Indium Tin Oxide)}}In2O3+SnO2ΔITO (Indium Tin Oxide)
در لایههای نازک اکسید ایندیوم قلع (ITO)، یونهای قلع (Sn4+\mathrm{Sn}^{4+}Sn4+) جایگزین یونهای ایندیوم (In3+\mathrm{In}^{3+}In3+) در شبکه بلوری میشوند. این جانشینی باعث آزاد شدن الکترونهای رسانایی فراوان در باند هدایت میگردد. در عین حال، شکاف انرژی پهن (Bandgap) این ترکیب (بیش از ۳.۵ الکترونولت) مانع از جذب فوتونهای نور مرئی میشود. نتیجه این پدیده فیزیکی، مادهای استثنایی است که بیش از ۸۵ تا ۹۰ درصد نور مرئی را عبور میدهد و همزمان رسانایی الکتریکی فوقالعادهای در سطح فلزات از خود نشان میدهد.
اصلیترین بازار مصرف ایندیوم (بیش از ۶۰ تا ۷۰ درصد مصرف جهانی) در تولید لایههای نازک اکسید ایندیوم قلع (Indium Tin Oxide) برای پنلهای لمسی، تلویزیونهای OLED و LCD، شیشههای گرمشونده هواپیما و سلولهای خورشیدی فتوولتائیک است.
ترکیبات بینفلزی ایندیوم نظیر ایندیوم فسفید (InP\{InP}InP)، ایندیوم آنتیمونید (InSb\{InSb}InSb) و ایندیوم گالیوم نیترید (InGaN\{InGaN}InGaN) شالوده لیزرهای مخابراتی پرسرعت فیبر نوری، دیودهای ساطعکننده نور (LED)، ترانزیستورهای فوقسریع ماهوارهای و آشکارسازهای فروسرخ (Thermal Imaging) را تشکیل میدهند.
به دلیل نقطه ذوب پایین و خاصیت ترکنندگی عالی روی شیشه، سرامیک و فلزات، ایندیوم در آلیاژهای یوتکتیک (مانند گالینستان و فیلدز متال) به کار میرود. این آلیاژها به عنوان خنککنندههای مایع غیرسمی در خنکسازی پردازندههای پیشرفته و لحیمهای بدون سرب دمای پایین برای قطعات حساس حرارتی استفاده میشوند.
نرمی فوقالعاده و الاستیسیته الاستوپلاستیک ایندیوم حتی در دماهای نزدیک به صفر مطلق (هلیوم مایع) حفظ میشود؛ از این رو به عنوان واشر آببندی در اتصالات تجهیزات کرایوژنیک، مخازن هیدروژن مایع و فلنجهای خلأ بسیار بالا به کار میرود.
ایزوتوپهای ایندیوم سطح مقطع بالایی برای جذب نوترونهای حرارتی دارند، از این رو آلیاژ نقره-ایندیوم-کادمیوم (Ag-In-Cd) به عنوان جاذب نوترون در میلههای کنترل رآکتورهای هستهای آب تحت فشار (PWR) مصرف میشود.
برای کار ایمن با شمشها، فویلها و پودرهای ایندیوم، آگاهی از الزامات حفاظتی ضروری است:
ایندیوم فلزی با نوسانات قیمتی بالا و متأثر از روندهای فناوری جهانی است که نرخ آن بر پایه فاکتورهای زیر تعیین میشود:
برای اطمینان از عملکرد ایندیوم در خطوط تولید و پژوهشهای با فناوری بالا، کنترل معیارهای کیفی زیر توصیه میگردد:
شیمی بازار با تمرکز بر معرفی تخصصی عناصر کمیاب، فلزات با خلوص بالا و مواد نوین، پایگاهی معتبر برای بررسی مشخصات فنی، آنالیزهای خلوص و کاربردهای ایندیوم فراهم کرده است. صنایع اپتوالکترونیک، تولیدکنندگان آلیاژهای لحیم پیشرفته، پژوهشگاههای فیزیک و مواد، و فعالان حوزه نانوتکنولوژی میتوانند از دادههای فنی و اطلاعات تخصصی ارائهشده در شیمی بازار برای بررسی دقیق گریدهای آزمایشگاهی و صنعتی ایندیوم بهرهمند شوند.
ایندیوم فلزی بسیار نرم با نقطه ذوب پایین و عنصری کمیاب است که به دلیل کاربرد در تولید لایههای شفاف رسانای ITO در نمایشگرها، پنلهای لمسی و سلولهای خورشیدی، نقش کلیدی در صنایع هایتک ایفا میکند.
آلیاژی سرامیکی متشکل از اکسید ایندیوم و اکسید قلع است که خاصیت منحصربهفرد عبور دادن نور مرئی همزمان با رسانایی جریان الکتریسیته را داراست و در مانیتورها و شیشههای هوشمند مصرف میشود.
برخلاف اکثر فلزات که در دماهای بسیار پایین شکننده میشوند، ایندیوم چکشخواری و نرمی خود را حتی در دمای هلیوم مایع حفظ کرده و درزگیری ایدهآل و بدون نشتی در اتصالات خلأ ایجاد میکند.
گرید 4N دارای خلوص ۹۹.۹۹٪ بوده و مناسب آلیاژهای لحیم و مصارف متالورژی است، در حالی که گرید 6N با خلوص ۹۹.۹۹۹۹٪ ناخالصیهای بسیار ناچیزی داشته و ویژه صنایع الکترونیک، لیزر و نیمههادیهاست.
ایندیوم به صورت رگههای خالص یافت نمیشود و عمدتاً به عنوان یک عنصر جانبی از کنسانترههای سنگ معدن روی (اسفالریت) طی فرآیندهای فلوتاسیون و الکترولیز استحصال میگردد.
