Cink-tellurid

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. június 18-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .
Cink-tellurid
Szisztematikus név Cink-tellurid
Kémiai formula ZnTe
Megjelenés vörös kristályok
Tulajdonságok
Moláris tömeg 193,01 g / mol
Olvadási hőmérséklet 1564 ± 2K [1] ; Olvadáspont: 1238,5 °C
Forráshőmérséklet december.
Sűrűség 6,34 g/cm³
Mohs keménység 3-4
Hővezető 0,18 W/(cm*deg) W/(m K)
Szerkezet
Kristály cella köbös, cinkkeverék típusú, rácsállandó 0,61 nm. T 2 d -F43m tércsoport
koordinációs szám négy
Molekula szerkezete tetraéderes
Termodinamikai tulajdonságok
Szabványos képződésentalpia 109 [2] ; 126 [3] kJ/mol
Gibbs standard képződési energia 92 [2] ; 79 [3] kJ/mol*K
Osztályozás
CAS regisztrációs szám 1315-11-3
PubChem 3362486
Biztonság
NFPA 704 NFPA 704 négyszínű gyémánt egy 2 0
Ahol nincs feltüntetve, az adatokat  standard körülmények között  (25 °C, 100 kPa) adják meg.

A cink-tellurid  a cink és a tellúr bináris vegyülete, amelynek kémiai képlete ZnTe. A hidrotelluursav cinksója . Normál körülmények között szilárd anyag . Félvezető , általában lyuk típusú vezetőképességgel és 2,23-2,25 eV sávszélességgel .

Tulajdonságok

Fizikai tulajdonságok

Ez egy vöröses-szürke por , szublimációs tisztítás után  - rubinvörös kristályok . A szabványos körülmények között stabil vegyület kristályszerkezete köbös , cinkkeverék típusú ( sfalerit ) kristályrácsával . Ha erős fénysugárzással, oxigén jelenlétében elpárologtatják , a ZnTe wurtzit típusú hatszögletű kristályok formájában kristályosodik ki . A szfalerit típusú kristályszerkezet rácsállandója 0,61034  nm (a Zn és a Te atomok távolsága 0,263 nm), és közel áll az olyan vegyületek rácsállandójához, mint az alumínium - antimonid , gallium-antimonid, indium - arzenid és ólom(II). ) szulfid , amely lehetővé teszi egykristály kis diszlokációjú ZnTe filmek növesztését a felsorolt ​​vegyületek szubsztrátjain, vagy fordítva, ezeknek a vegyületeknek a filmjeit egy egykristályos ZnTe szubsztrátumon. Némi nehézséget jelent a ZnTe filmek egykristályos gallium-arzenid szubsztrátumon való termesztése a rácsállandók különbsége miatt [5] . A nanoméretű kristályokat tartalmazó polikristályos ZnTe filmek üveghordozókon is termeszthetők , például fotovoltaikus napelemek gyártása során . Egy wurtzit típusú kristályszerkezetben a ZnTe rácsállandója a = b = 0,427 nm és c = 0,699 nm [6] [7] .

Kémiai tulajdonságok

Ne oldjuk fel vízben. Még gyenge savakkal is reagál, hidrogén-telluridot képezve :

Gázfázisban magas hőmérsékleten reverzibilisen elemekre bomlik, és a gázfázisban a Te főleg Te 2 molekulák formájában van jelen :

Oxigénnel oxidálva, az oxidációs körülményektől függően cink-oxiddá és elemi tellúrlá vagy cink-oxiddá és tellúr-dioxiddá :

Getting

Különféle módon szerezhető be:

Alkalmazás

Optoelektronika

Mivel a ZnTe könnyen adalékolható akceptor szennyeződésekkel , kényelmes anyag az optoelektronikában való használatra . Kék kibocsátó diódák , félvezető lézerek , napelemek és mikrohullámú generátorok készítésére is használják . Napelemekben alrétegként használható kadmium-telluriddal együtt. A p-típusú vezetőképességű ZnTe - t kadmium  -tellurid-cink-tellurid heterostruktúrákban [8] használják tűs diódákban .

A ZnTe háromkomponensű félvezető vegyületek alkotórésze is (sfalerit szerkezetű szilárd oldatok folyamatos sorozatát képezi higany-telluriddal , cink-szulfiddal és kadmium-telluriddal ). Például, kadmium-cink tellurid Cd x Zn (1-x) Te: x = 0 értéknél a ZnTe vegyületnek felel meg, x = 1 -nél a CdTe vegyületnek . Az x paraméter megváltoztatása lehetővé teszi a spektrális optikai jellemzők optimalizálását az optoelektronikában.

Nemlineáris optika

A ZnTe-t és a lítium -niobátot gyakran használják terahertzes tartományban elektromágneses impulzusok generálására, hogy tanulmányozzák az anyagok tulajdonságait impulzusos terahertz-spektroszkópiával és a dielektromos alkatrészek rádióhullámú roncsolásmentes vizsgálatával terahertz-sugárzással . A ZnTe kristályokban a terahertzes sugárzás keletkezését nagy intenzitású fényimpulzusok gerjesztik , és nemlineáris optikai hatásoknak köszönhető, amelyek az optikai sugárzás energiájának terahertzes elektromágneses hullámok energiájává történő átalakulásához vezetnek [9] . Ezzel szemben a ZnTe egykristály terahertzes elektromágneses sugárzással történő besugárzása kettős törés hatását váltja ki benne , ami megváltoztatja az áteresztett fény polarizációját , ami alkalmas terahertzes sugárzás detektorok létrehozására .

A vanádium - adalékolt cink-tellurid egy másik nemlineáris optikai tulajdonsággal is rendelkezik - megváltoztatja a fény hatására bekövetkező optikai sugárzás törésmutatóját ( fotorefrakció ), amely alkalmas a látható fény vevőinek megvédésére annak intenzív fluxusaitól. Az ebből az anyagból készült sugárzáskorlátozók könnyűek és kompaktak, ellentétben a komplex optikai korlátozókkal, és az optikai vevők védelmére használhatók az intenzív lézersugár visszafordítható „vakítása” ellen, amely lehetővé teszi a gyengén megvilágított képek folyamatos megfigyelését lézeres sugárzás után. megvilágítás. A cink-tellurid felhasználható holografikus interferométerekben is konfigurálható optikai hálózatokban, valamint elektro-optikai modulátorként fényáram - kapcsolókhoz . Más ívfélvezetőkkel (A[III]-B[V] vagy A[II]-B[VI] típusú) összehasonlítva a ZnTe kiemelkedően magas fotorefrakciós hatást mutat, és mangánnal való adalékolása jelentősen növeli ezt a hatást.

Toxicitás

Erősen mérgező anyagnak tekinthető, mivel savakkal vagy forró vízzel való kölcsönhatás során rendkívül mérgező hidrogéntellurid képződik.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Kulwicki BM – „Ph. D. Thesis.', Michigan, USA: Univ. Michigan, 1963
  2. ↑ 1 2 Brebrick RF, Strauss AJ – J. Phis. Chem. Solids, 1964, 25, 144.
  3. ↑ 1 2 Rossini FD et. al. - A kémiai termodinamikai tulajdonságok kiválasztott értékei. Cirk. WBS, 500 US Kereskedelmi Minisztérium, WDS – 1952
  4. ↑ Kanazawa Ken , Yoshida Shoji , Shigekawa Hidemi , Kuroda Shinji. A ZnTe(110) felületének dinamikus szondája pásztázó alagútmikroszkóppal  // Fejlett anyagok tudománya és technológiája. - 2015. - február 25. ( 16. évf. 1. szám ). - S. 015002 . — ISSN 1468-6996 . - doi : 10.1088/1468-6996/16/1/015002 .
  5. ↑ Dakota O'Dell, MBE A ZnTe és a nitrogénnel adalékolt ZnTe növekedése és jellemzése GaAs(100) szubsztrátumokon Archiválva : 2012. március 20., Wayback Machine , Fizika Tanszék, Notre Dame Egyetem, 2010
  6. ↑ Chemical Rubber Corporation, Handbook of Chemistry and Physics, 80. kiadás, 1999-2000, p. 12-98
  7. ↑ C. Kittel, Bevezetés a szilárdtestfizikába, 5. kiadás (1976), p. 28.
  8. ↑ Nowshad Amin, Kamaruzzaman Sopian és Makoto Konagai, „CdS/CdTe és CdS/CdTe/ZnTe napelemek numerikus modellezése a CdTe vastagság függvényében”, Solar Energy Materials and Solar Cells, Vol. 91. sz. 13., 2007. augusztus 15., 1202-1208
  9. ↑ THz generálás és észlelés a ZnTe-ben (elérhetetlen link) . Hozzáférés dátuma: 2012. december 15. Az eredetiből archiválva : 2012. március 14. 

Linkek

Irodalom

  1. Radautsan S. I. , Tsurkan A. E. Cinktellurid  . Kishinev: Shtiintsa, 1972. - 204 p.
  2. Hamdi, H., Valette, S. Journal of Applied Physics , 51. kötet, 9. szám (1980. szeptember), p. 4739-4741. ISSN : 0021-8979 DOI : 10.1063/1.328303
  3. Dinesh C. Sharma, Subodh Srivastava, YK Vijayl, YK Sharmal. Kétrétegű ZnTe optikai tulajdonságainak tanulmányozása: Üveghordozón termesztett Al-fólia termikus párologtatásos módszerrel. International Journal of Recent Research and Review, Vol. I, 2012. március ISSN 2277-8322.
  4. Bovina L. A. és munkatársai: AIIBVI vegyületek fizikája / szerk. A. N. Georgobiani, M. K. Sheinkman. - M .: Nauka, Ch. szerk. Fiz.-Matek. lit., 1986. - 319, [1] p. : ábra, tab. - 2600 példány.