磷化铟研究论文

磷化铟研究论文

田鹏，辽宁沈阳市人，1967年生，博士，沈阳师范大学责任教授，主要从事稀散金属化合物制备及其结构的研究。博士学位论文《稀散金属和过渡金属室温离子液体的研究》被评为东北大学优秀博士学位论文。发表论文20多篇，其中有6篇被SCI收录，3篇被EI收录。主持1项辽宁省自然科学基金“室温离子液体中制备磷化铟和氮化铟薄膜的研究”，参加1项科学技术部重点科研课题“CO2减排技术与其产物资源化及低NO2燃烧和SO2控制与多污染源脱除一体化技术的研究”。

邹世昌的离子束技术

20世纪70年代初，经受过“文化大革命”批判的邹世昌回到了研究工作岗位，此时他的研究领域已转到研究离子束与固体材料的相互作用及其在半导体材料与器件方面的应用。当时“文化大革命”还在继续，能用的设备是国内制造的第一台20万电子伏特能量离子注入机，性能很不稳定。邹世昌先参加了CMOS集成电路（电子手表分频器）阈值电压控制的后期部分工作，这是在中国首次将离子注入应用于半导体集成电路。1974 年与上海原子核研究所合作在该离子注入机上配置束流准直器及精密定角器，建立了背散射能谱测量及沟道效应分析系统，应用于离子注入半导体的表面层组分浓度分布的测定、晶格损伤的分析以及掺杂原子晶格定位，于1975年完成了氖离子背面注入损伤吸收硅中重杂质以改善p-n结反向漏电特性的研究工作。同年9月，邹世昌在西德卡尔斯鲁厄“离子束表面分析”国际学术会议上发表了这篇论文，引起国际同行好评。令他们十分惊讶的是国际上一般都要用百万以上电子伏特能量加速器及精密仪器进行的实验，中国竟在自制的设备上完成了。这是中国第一篇在国际学术界发表的利用离子背散射能谱分析开展半导体研究的论文。1978年又与上海光机所合作在国内率先开展了半导体激光退火的研究工作。在建立了上述技术的基础上，邹世昌领导的离子束实验室对离子束与固体材料的相互作用进行了系统的研究并应用于材料的改性、合成、加工、分析，陆续完成了以下一些研究工作。（1）半导体离子注入：研究了离子注入硅的损伤及其退火行为，独创性地提出了用二氧化碳激光从背面照射对离子注入半导体进行退火及合金化的新方法，这项工作获中国科学院1982年重大科技成果二等奖。研究了用双离子注入的办法在磷化铟中得到了最高的载流子浓度及掺杂电激活率，并用全离子注入技术率先研制出国内第一块120门砷化镓门阵列电路和高速分频器，获中国科学院1990年科技进步奖一等奖。（2）SOI技术：对SOI技术进行了系统的研究，用离子注入和激光再结晶方法合成了SOI新材料。解决了激光再结晶SOI 材料适于制作电路的表面质量问题，获得一项发明专利。在深入分析SOI材料光学效应的基础上，提出了一套非破坏性的表征技术，进而研制成功新型的CMOS/SOI电路。该项目获中国科学院1990年自然科学奖二等奖。近年来SOI材料已进入实用并将成为21世纪硅集成电路的基础技术，说明邹世昌对这一新研究领域的高瞻远瞩。（3）离子束微细加工：研究了低能离子束轰击材料表面引起的溅射、损伤和貌相变化等物理现象，并用反应离子束微细加工在石英基片上刻蚀出中国第一批实用闪耀全息光栅，闪耀角可控，工艺重复稳定，衍射效率大为提高，这是光栅制造技术的重大突破，获中国科学院1987年科技进步二等奖与1989年国家科技进步奖三等奖。（4）离子束增强沉积：负责国家“863高技术材料领域材料表面优化”专题，建立并掌握了可控、可预置和可重复的离子束增强沉积技术，合成了与基体有很强粘附力，低摩擦系数和高耐磨性的氮化硅、氮化钛薄膜。由于这些成绩，邹世昌被选为国际离子束领域两个主要学术会议（离子注入技术——IIT和离子束材料改性——IBMM）的国际委员会委员。1989年被评为上海市劳动模范。

铟研究的目的和意义

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问题描述:

铟主要作为包复层或与其它金属制成合金，以增强耐腐蚀性；铟有优良的反射性，可用来制造反射镜；铟合金可作反应堆控制棒；在无线电和半导体技术中，铟及铟的化合物也有重要用途。

现在的铟价值越来越高了，研究铟是目前工业发展的需要了

知道铟的朋友能不能告诉目前铟研究的目的和意义，不要铟的性质，只要

铟研究的目的和意义，谢谢~~~！！！！

解析:

铟(Indium,In)是一种稀有金属元素，属于第ⅢA族，为银白色稀 散软金属，原子序数为49，原子量为114.82，熔点156.2 ℃，沸点2 000 ℃，密度7.3 g/cm3，与铊同属一族。金属铟有延展性，可塑性大，在潮湿空气中表面易生成氢氧化膜，加热超过熔点时可迅速与氧硫化合。铟易溶于硝酸、盐酸和硫酸，与溴在常温下即能化合，加热时可与碘化合。常见的铟化合物主要有硫酸铟〔In2(SO4)3〕、硝酸铟〔In(NO3)3〕、氯化铟〔InCl3〕、氧化铟〔In2O3〕、氢氧化铟〔In(OH)3〕、磷化铟〔InP〕、砷化铟〔InAs〕等。近年来，随着科技的发展，铟及其化合物已经被广泛地应用于各种合金的制造、半导体材料的合成、红外线检测器和震荡器的制造以及临床医学中的肿瘤放射治疗和放射性核素显影等行业。其中合金的种类最多，用途也最为广泛。常见的合金有用于航空工业发动机轴承的银铅铟合金；有用于原子能工业上中子吸收材料的铟镉铋合金；有用于真空密封材料及玻璃粘合剂的铟锡合金；还有用于制造假牙的金铟、铜铟、银铟和钯铟合金〔1〕。目前，虽然国内对于铟的开发利用还刚刚开始，但是对于铟的冶炼和提纯已有了相当长的历史。因此，在我国职业接触铟及其化合物仍以铟的生产行业为主。随着我国科学技术整体水平的不断提高，铟及其化合物将不断地被开发和利用，人们接触铟的机会必然增多，铟及其化合物的毒性也将日益受到人们的关注。本文介绍了近年来对铟及其化合物毒性方面的一些研究结果。

1 铟及其化合物的毒代动力学〔1〕

1.1 吸收

除三氯化铟和硫酸铟吸收稍多外，大部分铟盐在胃肠道吸收很少，三氧化二铟大鼠及狗经口吸收仅0.2%～0.4%。大鼠气管内吸入或注入可溶性铟盐，约50%在二周内由肺吸收，其余存留在肺间隔、气管和支气管的淋巴结内长达二个月。

1.2 代谢

经各种途径吸收入血的铟可与血浆蛋白(转铁蛋白、α-球蛋白和白蛋白)结合，迅速转运到软组织及骨骼。胶体状的铟则不与血浆蛋白结合，但可被白细胞吞噬后送到肝和脾的网状内皮系统。进入体内的铟主要蓄积在骨骼；皮下注射铟时可大部分蓄积在皮肤和肌肉内；腹腔注射铟时可大部分蓄积在肠系膜和肝脏，然后转移到脾、肾和骨骼。

1.3 排泄

进入体内的铟主要经尿及粪从体内排出，其经尿排泄过程可分两个时期(经各种途径进入体内)开始为快排泄期，大约为20天，然后则为长时间的缓慢排泄期，可达数月或数年。

2 铟及其化合物的毒性

2.1 急性毒性

铟的化合物不同，其表现出的急性毒性也不同，如胶体状铟和羟化铟的急性毒性较离子态铟高40倍。铟的染毒途径不同，其表现出的急性毒性也不同，如小鼠皮下注射枸橼酸铟的致死量为0.6 mg/kg，在几天内先发生后腿麻痹、惊厥，继而窒息死亡。而静脉注射毒性为皮下毒性的4倍〔1〕。

Oda K〔2〕把雄性Fischer大鼠344只分成4组，分别按0，1.2，6.0，62 mg/kg 的剂量气管注入磷化铟(InP)粉尘，染毒后第1天和第8天观察大鼠的表现。结果表明从剂 量反应关系上可见第1天大鼠体内支气管肺泡液(BALF)中的过氧化物歧化酶(SOD)和乳酸脱氢酶(LDH)活性都随着染毒剂量的增加而升高，而在支气管肺泡液中的炎性细胞数和总蛋白量(TP)并不增高。预示嗜中性细胞和肺泡巨噬细胞对磷化铟有反应，表明染毒后第1天已经处在炎症的早期。当染毒后的第8天只有62 mg/kg 剂量组支气管肺泡液中的嗜中性细胞、淋巴细胞、总蛋白、乳酸脱氢酶、总磷脂和总胆固醇量增高，同时在病理检查中可观察到在肺泡腔内有脱落的肺泡上皮细胞和无定型渗出物产生。此研究结果表明当大鼠气管注入高剂量(62 mg/kg)磷化铟8天时可出现急性肺炎和上皮细胞损伤，而在低剂量(低于6 mg/kg)时未见肺炎的改变。

有报道〔1〕铟盐对动物的肝脏、肾脏和心肌都有毒性作用。急性铟盐中毒动物的肝脏出现明显充血、出血及灶性坏死；肾可出现表面出血及肾小管变性和坏死；心肌可出现肌纤维变性、横纹肌轻度退行性变。

为了验证由含有铟的各种合金所制造的假牙是否对牙龈组织存在毒性作用，Lijima S〔3〕把纯铟粉及其他7种纯金属分别直接注入大鼠的牙龈组织(第一上磨牙根部空腔)内，然后观察其组织病理改变，结果表明纯铟粉对大鼠具有弱的细胞毒性。

为了研究铟和汞铟合金的细胞毒性，Nakajima等〔4〕采用纯汞和分别含有5%，20%，50%铟的液体汞铟合金在细胞培养基中分别连续培养0～8 h、8～48 h、48～72 h后，再把其培养基提取液与小鼠成纤维细胞接触24 h 后通过测定琥珀酸脱氢酶活性 检验其细胞毒性。对照组采用聚四氟乙烯。其实验结果使用ANOVA和T检验(α=0.05)进行统计学分析比较，结果表明：0～8 h期间和8～48 h期间含铟20%的合金组细胞毒性比其他组低，P＜0.05，具有统计学意义，而与对照组比较无显著性差异。其他合金组与对照组比较有轻微的活性降低。对于培养48～72 h期间所有的合金组基本上与对照组无差别。

铟及其化合物对皮肤毒性的研究也有报道〔1〕。采用金属铟、铟粉尘涂抹皮肤，无 *** 作用。用5%氯化铟和硫酸铟涂于皮肤不引起局部损害及全身反应，但氰化铟涂于皮肤有高毒。

2.2 慢性毒性

当经口给予大鼠硫酸铟25～30 mg/日〔1〕，一直到27天也未发生任何毒作用，只有到72天时大鼠的体重才略有降低，出现不活泼和毛发粗糙，尸检未见任何病理改变。大鼠吸入不溶性三氧化二铟(In2O3)粉尘(0.5 μm)3个月，肺内产生非典型炎性反应，并伴有广泛肺泡内蛋白沉着，但未见纤维化。Tanaka等〔5〕以气管内注入方式每周给予雄性叙利亚金仓鼠7.5 mg 砷化铟(InAs)和磷化铟(InP)，一共染毒15周，而对照组给予磷酸缓冲液。在仓鼠的整个存活期内，砷化铟组比对照组的仓鼠体重增长明显迟缓，差异具有统计学意义。而磷化铟组与对照组相比，仓鼠体重增长无明显差异。病理检查砷化 铟组和磷化铟组的仓鼠肺部可见蛋白质沉积、肺泡和支气管细胞增生、肺炎肺气肿和肺组织硬化等改变，其发生率都明显高于对照组，这项研究结果说明砷化铟和磷化铟可导致仓鼠的肺组织严重损伤。

慢性铟盐中毒可对肾脏有毒性作用，出现肾小管坏死。铟盐对肝、脾、肾上腺及心脏都有慢性危害，出现慢性炎症性改变。Aoki等〔6〕对氯化铟的蛋白合成毒性进行了研究，结果表明当暴露氯化铟浓度只有在300 μmol/L以下时，大鼠肾脏近曲小管细胞蛋白合成才不会有改变。

迄今为止尚未见到职业接触铟而发生的慢性中毒报道，这可能与人们对铟的毒性了解不足有关。对一组从事铟作业三年的工人进行全面体检，未发现有任何异常。对一组从事铟研究十年以上的工作人员进行肝功能、尿常规检查也未见异常变化。但在冶炼厂回收铟的工人中有全身乏力与骨关节疼痛，但是否与接触铟有关尚不能确定〔1〕。

2.3 生殖毒性

目前对于铟及其化合物在生殖毒性方面的研究报道相对较多。这些研究结果表明铟及其化合物具有生殖毒性。

Gilani等〔7〕把铟盐的溶解液注射到小鸡鸡胚(孵化第2天，0.1 ml/egg)的气囊中，而对照组给予生理盐水(0.1 ml/egg)。实验结果表明，铟具有胚胎毒性，可导致胚胎体大小异常、短肢畸形、颈部弯曲、鸡胚出血、内脏外翻和眼小畸形。铟对于小鸡鸡胚的LD50为38 mg/egg，其胚胎毒性大于钼、锰和铁，而小于镉、砷、钴和铜。

Rao DV〔8〕就含有放射性铟的药物，如柠檬酸铟(111In)，对小鼠睾丸生物学影响进行了研究。研究结果表明这些含有铟的标记药物可大量减少 *** 数量。在体内铟的放射毒性要比其他毒性大很多。Nakajima等〔9〕根据铟的毒代动力学研究铟对大鼠胚胎的毒性作用，将怀孕9.5天的大鼠暴露于氯化铟(InCl3)，其暴露浓度根据胚胎发育时间长短限制在25～50 μmol/L的浓度范围内。实验结果表明暴露浓度比暴露时间更重要。铟的生殖毒性是直接影响到胚胎或卵黄囊，而且研究者认为经口给予铟进行染毒时，生殖毒性较弱是由于铟到达胚胎的浓度降低所致。

Chapin等〔10〕经口给予瑞士小鼠氯化铟(InCl3)250 mg/kg，结果表明雄性小鼠的生殖系统和肝脏没有改变，通过检测N-己酰氨基葡萄糖苷浓度的降低可说明小鼠肾 脏受到影响。虽然雌性小鼠怀孕能力不受影响，但是雌性小鼠胚胎发育却受到负面影响，在母体体重增加的情况下，小鼠子宫内的胚胎死亡率增加，也就是说胚胎畸形率不增加，而胚胎死亡率增加，此结果并不影响母体体重的增加。在体外毒性实验也说明低剂量铟的生殖毒性直接导致胚胎死亡率增加，在胚胎体内也可检测出低含量的铟，并且其含量要比母体肝脏中的高。

综上所述，目前国内外对铟及其化合物毒性研究开展的还很少。国内在此方面研究尚属空白，既无监测方法，也无国家卫生标准。国外只有美国和英国已公布了铟的职业接触限值均为0.1 mg/m3〔11〕。而这两个国家铅的标准为0.15 mg/m3。说明铟的毒性不可轻视，应不断加强研究，为保护铟作业人员身体健康提供科学依据