Арсенид фосфида кадмия цинка - Zinc cadmium phosphide arsenide

Арсенид фосфида кадмия цинка (Zn -CD -п -В качестве) - четвертичная система группы II (ИЮПАК группа 12 ) и группы V (ИЮПАК группа 15 ) элементы. Многие из неорганический соединения в системе II-V полупроводниковые материалы. Четвертичная система II3V2 соединения, (Zn1-хCDИкс)3(П1-йВ качествеy)2, было показано, что позволяет Твердый раствор непрерывно по всему композиционному диапазону.[1] Эта материальная система и ее подмножества находят применение в электроника, оптоэлектроника, включая фотогальваника, и термоэлектрики.[2]

Список всех бинарных соединений

Эта система элементов содержит множество бинарных соединений и их твердых растворов.

Стабилен при атмосферном давлении

Бинарные соединения термодинамически устойчивы при атмосферное давление перечислены в следующей таблице:[1][3]

Анион
Катион
пВ качестве
Zn
  • α ″ (или α) и β[4]
  • α и β[4]
  • α, α ′ и β[5]
  • один полиморф[5]
CD
  • один полиморф[6]
  • –
  • [7]
  • –
  • неподтвержденный[7]
  • α, α ′, α ″ и β[3]
  • α и δ[3]

Метастабильный или нестабильный при атмосферном давлении

К метастабильным или нестабильным при атмосферном давлении соединениям относятся:

Анион
Катион
пВ качестве
Zn
  • ZnP2
  • ZnP4
  • Zn7п10
  • Zn3п2
  • Zn3В качестве2
  • ZnAs
  • фаза высокого давления
  • фаза высокого давления, низко- и высокотемпературные полиморфы
CD
  • CD3п2
  • фаза высокого давления
  • CD3В качестве2
  • CdAs
  • CdAs4
  • фаза высокого давления
  • фаза высокого давления, низко- и высокотемпературные полиморфы
  • [3]

Четвертичные соединения

Соединения формы II3V2 имеют сходные кристаллические структуры и представляют собой полный твердый раствор во всем диапазоне составов. Соединения формы II-V2 допускают только частичный твердый раствор.[3]

Тройные соединения

Бинарные соединения в этой системе образуют широкий спектр твердых растворов. Эта смешиваемость отражает близкое сходство структур бинарных фаз. IIV2 соединения демонстрируют широкий диапазон твердых растворов с CdP4 хотя стехиометрия и структура компонентов различаются.[3]

Также были изучены оптоэлектронные и зонные свойства некоторых тройных соединений. Например, запрещенная зона Zn3(П1-йВ качествеy)2 твердые растворы являются прямыми и перестраиваются от 1,0 до 1,5 эВ. Эта растворимость позволяет изготавливать перестраиваемые фотодетекторы на основе нанопроволоки.[8] Твердый раствор (Zn1-хCDИкс)3В качестве2 Выставка топологический фазовый переход при x ~ 0.62.[9]

Известные бинарные соединения

Арсенид кадмия (Cd3В качестве2)

Основная статья: Арсенид кадмия

Арсенид кадмия - это трехмерный дирак полуметалл выставляя Эффект Нернста.

Фосфид цинка (Zn3п2)

Основная статья: Фосфид цинка

Фосфид цинка - это полупроводниковый материал с прямым запрещенная зона 1,5 эВ[10] используется в фотовольтаике.[11] Он также используется как родентицид в борьба с вредителями промышленность.

Арсенид цинка (Zn3В качестве2)

Основная статья: Арсенид цинка

Арсенид цинка - это полупроводниковый материал с шириной запрещенной зоны 1,0 эВ.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б Трухан, В. М .; Изотов, А.Д .; Шукавая, Т. В. (2014). «Соединения и твердые растворы системы Zn-Cd-P-As в полупроводниковой электронике». Неорганические материалы. 50 (9): 868–873. Дои:10.1134 / S0020168514090143.
  2. ^ Арушанов, Э. К. (1992). "II3V2 составы и сплавы ». Прогресс в выращивании кристаллов и изучении материалов. 25 (3): 131–201. Дои:10.1016 / 0960-8974 (92) 90030-Т.
  3. ^ а б c d е 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.
  4. ^ а б Ghasemi, M .; Stutz, E. Z .; Escobar Steinvall, S .; Zamani, M .; Фонкуберта и Морраль А. "Термодинамическая переоценка двойной системы Zn – P". Materialia. 6: 100301. Дои:10.1016 / j.mtla.2019.100301.
  5. ^ а б Окамото, Х. (1992). «Система As-Zn (мышьяк-цинк)». Журнал фазовых равновесий. 13 (2).
  6. ^ Berak, J .; Пручник, З. (1971). «Фазовые равновесия в системе цинк-кадмий-фосфор. Часть III. Cd3п2-Zn3п2 Система". Roczniki Chemii. 45: 1425.
  7. ^ а б Шлезингер, Марк Э. (2002). «Термодинамические свойства фосфора и твердых бинарных фосфидов». Химические обзоры. 102 (11): 4267–4302. Дои:10.1021 / cr000039m.
  8. ^ Im, H. S .; Парк, К .; Jang, D. M .; Jung, C. S .; Park, J .; Ю, С. Дж .; Ким, Дж. Г. (2015). "Zn3п2-Zn3В качестве2 нанопроволоки твердых растворов ». Нано буквы. 15 (2): 990–997. Дои:10.1021 / nl5037897.
  9. ^ Lu, H .; Чжан, X .; Bian, Y .; Цзя, С. (2017). «Топологический фазовый переход в монокристаллах (Cd1-хZnИкс)3В качестве2". Научные отчеты. 7 (1). Дои:10.1038 / s41598-017-03559-2.
  10. ^ Кимбалл, Грегори М .; Мюллер, Астрид М .; Льюис, Натан С .; Этуотер, Гарри А. (2009). "Измерение ширины запрещенной зоны и длины диффузии Zn на основе фотолюминесценции.3п2" (PDF). Письма по прикладной физике. 95 (11): 112103. Дои:10.1063/1.3225151. ISSN  0003-6951.
  11. ^ Bhushan, M .; Каталано, А. (1981). «Поликристаллический Zn3п2 Солнечные элементы с барьером Шоттки ». Письма по прикладной физике. 38 (1): 39–41. Дои:10.1063/1.92124.
  12. ^ Botha, J. R .; Scriven, G.J .; Engelbrecht, J. A. A .; Лейтч, А. В. Р. (1999). «Фотолюминесцентные свойства металлоорганического эпитаксиального Zn в паровой фазе.3В качестве2". Журнал прикладной физики. 86 (10): 5614–5618. Дои:10.1063/1.371569.

внешняя ссылка