아연 카드뮴 인산염 비소

Zinc cadmium phosphide arsenide

아연 카드뮴 인산염(Zn-Cd-P-As)은 그룹 II(IUPAC 그룹 12)와 그룹 V(IUPAC 그룹 15) 원소의 쿼터너리 시스템이다. 시스템 내 무기 화합물 중 상당수가 II-V 반도체 소재다. IIV32 화합물의 쿼터너리 시스템(ZnCd1−xx)(3PA1−yy)2은 전체 합성 범위에서 연속적으로 고체 용액을 허용하는 것으로 나타났다.[1] 이 재료 시스템과 하위 세트는 전자, 광전자, 광전자, 열전자에 응용된다.[2]

모든 이항 화합물 목록

이 원소 체계는 수많은 이항 화합물과 그 고체 용액을 포함하고 있다.

대기압에서 안정적

대기압에서 열역학적으로 안정된 이항 화합물은 다음 표에 열거되어 있다.[1][3]

아니온
양이온
 P 로서
Zn
  • α″ (또는 α) 및 β[4]
  • α 및 β[4]
  • α, α′ 및 β[5]
  • 한 개의[5] 다형체
cd
  • 한 개의[6] 다형체
  • –
  • [7]
  • –
  • 확인되지[7] 않은
  • α, α′, α″, β[3]
  • α와 Δ[3]

대기압에서 측정 가능 또는 불안정

대기압에서 측정 가능하거나 불안정한 화합물은 다음과 같다.

아니온
양이온
 P 로서
Zn
  • ZnP2
  • ZnP4
  • Zn7P10
  • Zn3P2
  • 즈나스32
  • 즈나스
  • 고압상
  • 고압상, 저온 및 고온 다형체
cd
  • Cd3P2
  • 고압상
  • Cd3As2
  • CdAs
  • CdAs4
  • 고압상
  • 고압상, 저온 및 고온 다형체
  • [3]

2차 화합물

IIV32 형식의 화합물은 유사한 결정 구조를 가지며 전체 구성 범위에 걸쳐 완전한 고체 용액을 나타낸다. II-V2 형식의 화합물은 부분 고체 용액만 허용한다.[3]

3차 화합물

이 시스템의 이항 화합물은 다양한 고체 용액을 형성한다. 이러한 오차는 이항상 구조의 밀접한 유사성을 반영한다. IIV2 화합물은 구성 요소의 스토이치측정법과 구조가 다르더라도 CdP와4 함께 광범위한 고체 용액 범위를 나타낸다.[3]

일부 3차 화합물의 광전자 및 대역 특성도 연구되었다. 예를 들어, Zn3(PA1−yy)2 솔리드 솔루션의 밴드갭은 1.0 eV에서 1.5 eV까지 직접 조정 가능하다. 이 용해성은 튜닝 가능한 나노와이어 광검출기의 제작을 가능하게 한다.[8] 고체 용액(ZnCd1−xx)3As는2 x ~ 0.62에서 위상 전환이 나타난다.[9]

주목할 만한 이항 화합물

비소 카드뮴(CdAs32)

주요기사 : 카드뮴 비소화

카드뮴 비소는 네른스트 효과를 나타내는 3D 디락 세미메탈이다.

아연인산화물(ZnP32)

주요기사 : 아연인산염

아연인산염은 태양광에 사용되는 1.5 eV의[10] 직대대역 갭을 가진 반도체 소재다.[11] 해충 방제업종에서도 설치류 살충제로 사용된다.

아연 비소화(ZnAs32)

주요기사 : 비소아연

아연 비소는 밴드 간격이 1.0 eV인 반도체 소재다.[12]

참조

  1. ^ a b Trukhan, V. M.; Izotov, A. D.; Shoukavaya, T. V. (2014). "Compounds and solid solutions of the Zn-Cd-P-As system in semiconductor electronics". Inorganic Materials. 50 (9): 868–873. doi:10.1134/S0020168514090143.
  2. ^ Arushanov, E. K. (1992). "II3V2 compounds and alloys". Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 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). "Phase equilibria in the Zn-P-As-Cd System". Inorganic Materials. 32 (7): 705–709.
  4. ^ a b Ghasemi, M.; Stutz, E. Z.; Escobar Steinvall, S.; Zamani, M.; Fontcuberta i Morral, A. (2019). "Thermodynamic re-assessment of the Zn–P binary system". Materialia. 6: 100301. doi:10.1016/j.mtla.2019.100301.
  5. ^ a b Okamoto, H. (1992). "The As-Zn (Arsenic-Zinc) System". Journal of Phase Equilibria. 13 (2).
  6. ^ Berak, J.; Pruchnik, Z. (1971). "Phase Equilibria in the Zinc-Cadmium-Phosphorus System. Part III. The Cd3P2-Zn3P2 System". Roczniki Chemii. 45: 1425.
  7. ^ a b Schlesinger, Mark E. (2002). "The Thermodynamic Properties of Phosphorus and Solid Binary Phosphides". Chemical Reviews. 102 (11): 4267–4302. doi:10.1021/cr000039m. PMID 12428990.
  8. ^ Im, H. S.; Park, K.; Jang, D. M.; Jung, C. S.; Park, J.; Yoo, S. J.; Kim, J. G. (2015). "Zn3P2-Zn3As2 solid solution nanowires". Nano Letters. 15 (2): 990–997. doi:10.1021/nl5037897. PMID 25602167.
  9. ^ Lu, H.; Zhang, X.; Bian, Y.; Jia, S. (2017). "Topological Phase Transition in Single Crystals of (Cd1−xZnx)3As2". Scientific Reports. 7 (1). doi:10.1038/s41598-017-03559-2. PMID 28600553.
  10. ^ Kimball, Gregory M.; Müller, Astrid M.; Lewis, Nathan S.; Atwater, Harry A. (2009). "Photoluminescence-based measurements of the energy gap and diffusion length of Zn3P2" (PDF). Applied Physics Letters. 95 (11): 112103. doi:10.1063/1.3225151. ISSN 0003-6951.
  11. ^ Bhushan, M.; Catalano, A. (1981). "Polycrystalline Zn3P2 Schottky barrier solar cells". Applied Physics Letters. 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). "Photoluminescence properties of metalorganic vapor phase epitaxial Zn3As2". Journal of Applied Physics. 86 (10): 5614–5618. doi:10.1063/1.371569.

외부 링크