InPの応用分野は、大きく3つに分かれます。 光電子部品

– 高速エレクトロニクスの基礎として使用されます。

– 太陽光発電

マイクロ波と赤外線の間の電磁スペクトルには、まだあまり利用されていない、しかし技術的には興味深い領域があり、しばしば「テラヘルツ」と呼ばれる。 この領域の電磁波は、高周波特性と光学特性を同時に示すハイブリッドな特性を持っている。

Optoelectronic ApplicationsEdit

InP ベースのレーザーおよび LED は、1200 nm から 12 µm までの非常に広い範囲で光を放射することが可能です。 この光は、デジタル化された世界のあらゆる領域で、ファイバーベースのテレコムおよびデータ通信アプリケーションに使用されています。 また、光はセンシングの用途にも使われている。 例えば、高濃度のガスを検知するために、物質と相互作用する特定の波長が必要とされる分光学的な用途がある。 光電子テラヘルツは、超高感度分光分析器、ポリマーの厚み測定、自動車産業における多層コーティングの検出などに使用されている。 一方、特定のInPレーザーの大きな利点は、目に安全であることです。

Telecom/DatacomEdit

Indium Phosphide (InP) is used to produce efficient lasers, sensitive photodetators and modulators in the wavelength window typically used for telecommunications, as it is a direct bandgap III-V compound semiconductor material, namely, 1550 nm wavelengths. 1510nmから1600nmの波長は、光ファイバーで最も減衰が少ない（約0.26dB/km）。 InPは、レーザー信号の発生や、その信号の検出、電子形態への変換によく使用される材料である。 ウェーハの直径は2～4インチです。

アプリケーションは。

– 長距離光ファイバー接続（5000km） >10 Tbit/s

– 地下鉄環状アクセスネットワーク

– 企業ネットワークとデータセンター

– Fibre to the home

– 無線3G接続

– 無線3G接続

– ワイヤレス3G接続

– 無線3G接続

– Fibre to the home

– フリースペース衛星通信

Optical SensingEdit

環境保護や危険物質の特定を目的とした分光センシング

– InPの波長領域に基づくセンシングは成長分野であります。 ガス分光の一例として、(CO, CO2, NOX )をリアルタイムで測定するドライブテスト装置がある。

– 別の例としては、テラヘルツ光源を搭載したFT-IR-Spectrometer VERTEXがあります。 テラヘルツ放射は、2つのInPレーザーのビート信号と、光信号をテラヘルツ領域に変換するInPアンテナから生成されます。

– 空港での安全対策や暗殺未遂事件の現場検証など、表面上の爆発物の痕跡をスタンドオフで検出。

– ガスや液体（水道水を含む）中の有害物質の痕跡や、ppbレベルまでの表面汚染を迅速に検証。

– 食品などの非破壊製品管理のための分光法（腐った食材の早期発見）

– 多くの新しいアプリケーション、特に大気汚染制御のための分光法が今日議論されており、実装が進んでいる。

自動車分野とインダストリー4.0向けのLiDARシステム編集

LiDAR分野で広く議論されているのは信号の波長である。 一部のプレーヤーは、利用可能な光学部品を活用するために830～940nmの波長を選択していますが、Blackmore、Neptec、Aeye、Luminarなどの企業は、公共の安全を損なうことなく約100倍のレーザー出力を採用できるため、同じく良好なサービスである1550nm波長帯の長波長に目を向けるようになってきています。 この波長帯の光は、目の角膜、水晶体、硝子体に強く吸収されるため、敏感な網膜を傷つけることがないからです）

– LiDARベースのセンサー技術は、3次元（3D）イメージング技術により、高いレベルの物体識別と分類を実現できます。

– 自動車産業は将来、大型で高価な機械式LiDARシステムの代わりに、チップベースの低コスト固体LiDARセンサー技術を採用するでしょう。

– 最先端のチップベースLiDARシステムでは、InPが重要な役割を果たし、自律走行が可能になるでしょう。 (レポート: Blistering Growth for Automotive Lidar, Stewart Wills)。 また、目に安全な長い波長は、埃や霧、雨などの実環境に対処するのに適しています。

High-speed electronicsEdit

今日の半導体技術では、100 GHz以上の非常に高い周波数の生成と検出が可能です。 このようなコンポーネントは、ワイヤレス高速データ通信（指向性無線）、レーダー（コンパクト、エネルギー効率、高解像度）、および気象または大気観測などの放射線センシングに応用されています。 一般に、InP 上のマイクロエレクトロニクスは、高電子移動度トランジスタ (HEMT) またはヘテロ構造バイポーラトランジスタ (HBT) をベースにしています。 InP材料に基づくトランジスタのサイズと体積は、いずれも0.1μm×10μm×1μmと非常に小さいものです。 一般的な基板厚は<100μmです。 これらのトランジスタは、次のような用途の回路やモジュールに組み立てられています。

– セキュリティ・スキャニング・システム。 空港のセキュリティ画像処理用イメージング・システムや、市民セキュリティ用途のスキャナー

– 無線通信。 高速5Gワイヤレス通信は、その優れた性能からInP技術を模索することになります。 このようなシステムは、高いデータレートをサポートするために、100GHzを超える周波数で動作します

– バイオメディカルアプリケーション。 ミリ波やテラヘルツの分光計は、癌組織の識別、糖尿病の検出、人の呼気を使った医療診断など、医療用途の非侵襲的な診断に採用されています。

– 非破壊検査。 産業用途では、例えば自動車の塗装の厚みのアプリケーションや、航空宇宙の複合材料の欠陥などの品質管理にスキャンシステムが採用されています

– ロボット工学。 ロボットビジョン：基本的にミリ波帯の高解像度画像レーダーシステムに基づいています

– ラジオメトリックセンシング。 大気中のほとんどすべての成分や汚染物質は、マイクロ波領域で特徴的な吸収/放出（指紋）を示す。 InPは、そのような物質を識別するための小型、軽量、モバイルシステムの製造を可能にします。

太陽光発電アプリケーション編集

最大46%の最高効率を持つ太陽光発電セル（プレスリリース、フラウンホーファーISE、2014年12月1日）は、InP基板を使用して、太陽光を電気エネルギーに効率的に変換するための最適なバンドギャップの組み合わせが達成されるように実装されています。 現在、必要な低バンドギャップ材料を高い結晶性で成長させるための格子定数を達成しているのはInP基板のみです。 これらの材料はコストが高いため、世界中の研究グループが代替材料を探している。 しかし、これまでのところ、他のすべての選択肢は、材料の品質が低く、したがって変換効率も低くなっている。 さらなる研究の焦点は、InP基板をテンプレートとして再利用し、さらなる太陽電池を生産することである。

また、集光型太陽光発電 (CPV) や宇宙用アプリケーションのための今日の最先端高効率太陽電池は、必要なバンドギャップの組み合わせを実現するために、(Ga) InP やその他の III-V 化合物を使用しています。 Si太陽電池は、III-V系太陽電池の半分の出力しか得られず、さらに宇宙の過酷な環境では劣化が激しくなる。 また、Si系太陽電池はIII-V系太陽電池に比べて重量が重く、宇宙ゴミの影響を受けやすい。 地上用太陽光発電システムでも変換効率を大幅に向上させる方法の1つは、CPVシステムで同様のIII-V族太陽電池を使用することです。CPVシステムでは、面積の約10分の1しか高効率のIII-V族太陽電池でカバーされていません

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