Arzenid fosfidu zinečnatého a kademnatého - Zinc cadmium phosphide arsenide

Arzenid fosfidu zinečnatého a kademnatého (Zn -CD -P -Tak jako) je kvartérní systém skupiny II (IUPAC skupina 12 ) a skupina V (IUPAC skupina 15 ) elementy. Mnoho z anorganické sloučeniny v systému jsou II-V polovodičové materiály. Kvartérní systém II3PROTI2 sloučeniny, (Zn1 − xCDX)3(Str1-yTak jakoy)2, bylo prokázáno, že umožňuje pevný roztok nepřetržitě v celém rozsahu kompozice.[1] Tento materiálový systém a jeho podmnožiny mají aplikace v elektronika, optoelektronika, počítaje v to fotovoltaika, a termoelektrika.[2]

Seznam všech binárních sloučenin

Tento systém prvků obsahuje řadu binárních sloučenin a jejich pevných roztoků.

Stabilní při atmosférickém tlaku

Binární sloučeniny termodynamicky stabilní při atmosférický tlak jsou uvedeny v následující tabulce:[1][3]

Anion
Kation
PTak jako
Zn
  • α ″ (nebo α) a β[4]
  • α a β[4]
  • α, α ′ a β[5]
  • jeden polymorf[5]
CD
  • α, α ′, α ″ a β[3]
  • α a δ[3]

Metastabilní nebo nestabilní za atmosférického tlaku

Sloučeniny metastabilní nebo nestabilní za atmosférického tlaku jsou následující:

Anion
Kation
PTak jako
Zn
  • ZnP2
  • ZnP4
  • Zn7P10
  • Zn3P2
  • Zn3Tak jako2
  • ZnAs
  • vysokotlaká fáze
  • vysokotlaká fáze, nízkoteplotní a vysokoteplotní polymorfy
CD
  • CD3P2
  • vysokotlaká fáze
  • CD3Tak jako2
  • CdAs
  • CdAs4
  • vysokotlaká fáze
  • vysokotlaká fáze, nízkoteplotní a vysokoteplotní polymorfy
  • [3]

Kvartérní sloučeniny

Sloučeniny formy II3PROTI2 mají podobné krystalické struktury a vykazují plný tuhý roztok v celém rozsahu složení. Sloučeniny formy II-V2 povolte pouze částečné pevné řešení.[3]

Ternární sloučeniny

Binární sloučeniny v tomto systému tvoří širokou škálu pevných roztoků. Tato mísitelnost odráží úzkou podobnost struktur binárních fází. IIV2 sloučeniny vykazují široký rozsah pevných roztoků s CdP4 i když se stechiometrie a struktury složek liší.[3]

Rovněž byly studovány optoelektronické a pásové vlastnosti některých ternárních sloučenin. Například bandgap Zn3(Str1-yTak jakoy)2 solid solutions je přímý a nastavitelný od 1,0 eV do 1,5 eV. Tato rozpustnost umožňuje výrobu laditelných fotodetektorů nanodrátů.[8] Tuhý roztok (Zn1 − xCDX)3Tak jako2 exponát A topologické fázový přechod při x ~ 0,62.[9]

Pozoruhodné binární sloučeniny

Arsenid kademnatý (Cd3Tak jako2)

Hlavní článek: Arsenid kademnatý

Arsenid kademnatý je 3D Dirac půlměsíc vystavující Nernstův efekt.

Fosfid zinečnatý (Zn3P2)

Hlavní článek: Fosfid zinečnatý

Fosfid zinečnatý je polovodičový materiál s přímým mezera v pásmu 1,5 eV[10] používá se ve fotovoltaice.[11] Používá se také jako rodenticid v hubení škůdců průmysl.

Arsenid zinečnatý (Zn3Tak jako2)

Hlavní článek: Arzenid zinečnatý

Arsenid zinečnatý je polovodičový materiál s mezerou pásma 1,0 eV.[12]

Reference

  1. ^ A b Trukhan, V. M .; Izotov, A. D .; Shoukavaya, T. V. (2014). "Sloučeniny a tuhá řešení systému Zn-Cd-P-As v polovodičové elektronice". Anorganické materiály. 50 (9): 868–873. doi:10.1134 / S0020168514090143.
  2. ^ Arushanov, E. K. (1992). „II3PROTI2 sloučeniny a slitiny ". Pokrok v růstu krystalů a charakterizace materiálů. 25 (3): 131–201. doi:10.1016 / 0960-8974 (92) 90030-T.
  3. ^ A b C d E F Yakimovich, V. N .; Rubtsov, V. A .; Trukhan, V. M. (1996). "Fázové rovnováhy v systému Zn-P-As-Cd". Anorganické materiály. 32 (7): 705–709.
  4. ^ A b Ghasemi, M .; Stutz, E. Z .; Escobar Steinvall, S .; Zamani, M .; Fontcuberta i Morral, A. „Termodynamické přehodnocení binárního systému Zn – P“. Materialia. 6: 100301. doi:10.1016 / j.mtla.2019.100301.
  5. ^ A b Okamoto, H. (1992). „Systém As-Zn (arsen-zinek)“. Journal of Phase Equilibria. 13 (2).
  6. ^ Berak, J .; Pruchnik, Z. (1971). „Fázové rovnováhy v systému zinek-kadmium-fosfor. Část III. Cd3P2-Zn3P2 Systém". Roczniki Chemii. 45: 1425.
  7. ^ A b Schlesinger, Mark E. (2002). "Termodynamické vlastnosti fosforu a pevných binárních fosfidů". Chemické recenze. 102 (11): 4267–4302. doi:10,1021 / cr000039m.
  8. ^ Im, H. S .; Park, K .; Jang, D. M .; Jung, C. S .; Park, J .; Yoo, S. J .; Kim, J. G. (2015). „Zn3P2-Zn3Tak jako2 nanodráty v pevném roztoku ". Nano dopisy. 15 (2): 990–997. doi:10.1021 / nl5037897.
  9. ^ Lu, H .; Zhang, X .; Bian, Y .; Jia, S. (2017). "Topologická fázová přeměna v jednotlivých krystalech (Cd1-xZnX)3Tak jako2". Vědecké zprávy. 7 (1). doi:10.1038 / s41598-017-03559-2.
  10. ^ Kimball, Gregory M .; Müller, Astrid M .; Lewis, Nathan S .; Atwater, Harry A. (2009). „Fotoluminiscenční měření energetické mezery a difúzní délky Zn3P2" (PDF). Aplikovaná fyzikální písmena. 95 (11): 112103. doi:10.1063/1.3225151. ISSN  0003-6951.
  11. ^ Bhushan, M .; Catalano, A. (1981). „Polykrystalický Zn3P2 Schottkyho bariéra solárních článků ". Aplikovaná fyzikální písmena. 38 (1): 39–41. doi:10.1063/1.92124.
  12. ^ Botha, J. R .; Scriven, G. J .; Engelbrecht, J. A. A .; Leitch, A. W. R. (1999). "Fotoluminiscenční vlastnosti metalorganické parní fáze epitaxní Zn3Tak jako2". Journal of Applied Physics. 86 (10): 5614–5618. doi:10.1063/1.371569.

externí odkazy