Арсенид фосфида цинка, кадмия
Арсенид фосфида цинка и кадмия ( Zn - Cd - P - As ) представляет собой четвертичную систему элементов группы II ( ИЮПАК группа 12 ) и группы V ( группа 15 ИЮПАК ). Многие из неорганических соединений в системе представляют собой II-V классов полупроводниковые материалы . четверичная система соединений II 3 V 2 (Zn 1-x Cd x ) 3 (P 1-y As y ) 2 Показано, что обеспечивает непрерывное образование твердого раствора во всем диапазоне составов. [1] Эта система материалов и ее подмножества находят применение в электронике , оптоэлектронике , включая фотоэлектрику , и термоэлектрике . [2]
Список всех бинарных соединений
[ редактировать ]В эту систему элементов входят многочисленные бинарные соединения и их твердые растворы.
Стабилен при атмосферном давлении
[ редактировать ]Бинарные соединения, термодинамически стабильные при атмосферном давлении , перечислены в следующей таблице: [1] [3]
Анион Катион
|
П | Как | ||
|---|---|---|---|---|
| Зн | ||||
| компакт-диск |
|
|||
Метастабильный или нестабильный при атмосферном давлении
[ редактировать ]Метастабильными или нестабильными при атмосферном давлении соединениями являются:
Анион Катион
|
П | Как | ||
|---|---|---|---|---|
| Зн |
|
|
|
|
| компакт-диск |
|
|
|
|
Четвертичные соединения
[ редактировать ]Соединения формы II 3 V 2 имеют сходную кристаллическую структуру и представляют собой полный твердый раствор во всем диапазоне составов. Соединения формы II-V 2 допускают лишь частичное твердое растворение. [3]
Тройные соединения
[ редактировать ]Бинарные соединения в этой системе образуют широкий спектр твердых растворов. Эта смешиваемость отражает близкое сходство структур бинарных фаз. Соединения IIV 2 демонстрируют широкий диапазон твердых растворов с CdP 4, хотя стехиометрия и структура компонентов различаются. [3]
Изучены также оптоэлектронные и зонные свойства некоторых тройных соединений. Например, запрещенная зона твердых растворов Zn 3 (P 1−y As y ) 2 является прямой и перестраиваемой от 1,0 эВ до 1,5 эВ. Эта растворимость позволяет создавать перестраиваемые фотодетекторы на основе нанопроволоки. [8] В твердом растворе (Zn 1−x Cd x ) 3 As 2 наблюдается топологический фазовый переход при x ~ 0,62. [9]
Известные бинарные соединения
[ редактировать ]Арсенид кадмия (Cd 3 As 2 )
[ редактировать ]Арсенид кадмия — это трехмерный полуметалл Дирака, проявляющий эффект Нернста .
Фосфид цинка (Zn 3 P 2 )
[ редактировать ]Фосфид цинка — полупроводниковый материал с прямой запрещенной зоной 1,5 эВ. [10] используется в фотоэлектрике. [11] Он также используется в качестве родентицида в промышленности по борьбе с вредителями .
Арсенид цинка (Zn 3 As 2 )
[ редактировать ]Арсенид цинка — полупроводниковый материал с шириной запрещенной зоны 1,0 эВ. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Трухан В.М.; Изотов А.Д.; Шукая, ТВ (2014). «Соединения и твердые растворы системы Zn-Cd-P-As в полупроводниковой электронике». Неорганические материалы . 50 (9): 868–873. дои : 10.1134/S0020168514090143 . S2CID 94409384 .
- ^ Арушанов, ЭК (1992). «Соединения и сплавы II 3 V 2 ». Прогресс в выращивании кристаллов и характеристике материалов . 25 (3): 131–201. дои : 10.1016/0960-8974(92)90030-T .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Якимович В.Н.; Рубцов В.А.; Трухан, В.М. (1996). «Фазовые равновесия в системе Zn-P-As-Cd». Неорганические материалы . 32 (7): 705–709.
- ^ Перейти обратно: а б Гасеми, М.; Штуц, Э.З.; Эскобар Стейнвалл, С.; Замани, М.; Фонкуберта и Моррал, А. (2019). «Термодинамическая переоценка бинарной системы Zn – P» . Материалия . 6 : 100301. doi : 10.1016/j.mtla.2019.100301 . S2CID 140792691 .
- ^ Перейти обратно: а б Окамото, Х. (1992). «Система As-Zn (мышьяк-цинк)». Журнал фазовых равновесий . 13 (2).
- ^ Берак, Дж.; Пручник, З. (1971). «Фазовые равновесия в системе цинк-кадмий-фосфор. Часть III. Система Cd 3 P 2 -Zn 3 P 2 ». Рочники химии . 45 : 1425.
- ^ Перейти обратно: а б Шлезингер, Марк Э. (2002). «Термодинамические свойства фосфора и твердых бинарных фосфидов». Химические обзоры . 102 (11): 4267–4302. дои : 10.1021/cr000039m . ПМИД 12428990 .
- ^ Я, ХС; Парк, К.; Джанг, DM; Юнг, CS; Парк, Дж.; Йоу, С.Дж.; Ким, Дж. Г. (2015). «Zn 3 P 2 -Zn 3 As 2 нанопроволоки твердого раствора». Нано-буквы . 15 (2): 990–997. Бибкод : 2015NanoL..15..990I . дои : 10.1021/nl5037897 . ПМИД 25602167 .
- ^ Лу, Х.; Чжан, X.; Биан, Ю.; Цзя, С. (2017). «Топологический фазовый переход в монокристаллах (Cd 1−x Zn x ) 3 As 2 » . Научные отчеты . 7 (1): 3148. arXiv : 1507.07169 . Бибкод : 2017НатСР...7.3148Л . дои : 10.1038/s41598-017-03559-2 . ПМК 5466615 . ПМИД 28600553 .
- ^ Кимбалл, Грегори М.; Мюллер, Астрид М.; Льюис, Натан С.; Этуотер, Гарри А. (2009). «Измерения энергетической щели и диффузионной длины Zn 3 P 2 с помощью фотолюминесценции » (PDF) . Письма по прикладной физике . 95 (11): 112103. Бибкод : 2009АпФЛ..95к2103К . дои : 10.1063/1.3225151 . ISSN 0003-6951 .
- ^ Бхушан, М.; Каталано, А. (1981). «Поликристаллические Zn 3 P 2 солнечные элементы с барьером Шоттки ». Письма по прикладной физике . 38 (1): 39–41. Бибкод : 1981АпФЛ..38...39Б . дои : 10.1063/1.92124 .
- ^ Бота, младший; Скривен, Дж.Дж.; Энгельбрехт, JAA; Лейтч, AWR (1999). «Фотолюминесцентные свойства газофазного эпитаксиала металлорганических соединений Zn 3 As 2 ». Журнал прикладной физики . 86 (10): 5614–5618. Бибкод : 1999JAP....86.5614B . дои : 10.1063/1.371569 .