Сульфид цинка, сернистый цинк, ZnS – цинковая соль сероводородной кислоты. Белый порошок, плотность 3,98‒4,09 г/см³. При обычном давлении не плавится, под давлением 15 МПа (150 атм.) плавится при 1850 °C. Во влажном воздухе сульфид цинка окисляется до сульфата; при нагревании на воздухе образуется ZnO и SO2. В воде нерастворим, в кислотах растворяется с образованием соответствующих солей и выделением сероводорода. В присутствии следов меди, кадмия, серебра и др. приобретает способность к люминесценции. В природе ZnS встречается в виде минералов сфалерита – основного сырья для получения цинка и вюрцита.
Сульфид цинкаможет быть получен пропусканием сероводорода через растворы солей цинка, при воздействии ударных волн на смесь порошков цинка и серы.
Применяется для создания люминофоров: ZnS:Ag (с синим цветом свечения) – для цветных кинескопов; (Zn, Cd)S:Ag – для рентгеновских трубок, ZnS:Cu (с зеленым цветом свечения) – для светящихся табло, панелей; для полупроводниковых лазеров.
Сульфид кадмия CdS, существует в виде минералов гринокит и хоулиит, которые встречаются в виде жёлтых налетов на сфалерите (ZnS) и смитсоните. Гринокит имеет гексагональную структуру вюрцита, желтоватый цвет, плотность 4,7 г/см³ и твердостью по шкале Мооса 3,8. Хоулиит имеет кубическую структуру сфалерита. Из-за небольшого распространены в природе, для промышленного и научно-технических использования сульфид кадмия получают путем синтеза.
Сульфид кадмия широкозонный полупроводник с шириной запрещённой зоны 2,42 эВ при 300 K. Используется в оптоэлектронике в фоточувствительных и фотогальванических устройствах. Применяется для изготовления фоторезисторов. Сульфид кадмия действует как люминофор (также в смеси с сульфидом цинка). Монокристаллы сульфида кадмия используются как детекторы элементарных частиц. Используют в красителях, имеющих хорошую температурную стабильность во многих полимерах, например, инженерном пластике. С добавлением селена в можно получать цвета красителей в диапазоне от зелёно-жёлтого до красно-фиолетового. Погодное сопротивление красителя равно 8, устойчив к УФ излучению.
|
|
Селенид ртути (HgSe) является полупроводником n-типа проводимости, что объясняется внедрением атомов ртути в междоузлия или вакансиями в подрешетке селена. Наиболее вероятное значение ширины запрещенной зоны селенида ртути 0,2 эВ, хотя в литературе встречаются данные как в сторону большей, так и меньше указанной величины. Для кристаллов HgSe с концентрацией электронов не менее 3,5⋅1017 см-3 подвижность их достигает 18 500 см2/(В⋅с) при 300 К. Легированием не удается получить селенид ртути р-типа. Исследованием термо- и гальваномагнитных эффектов в селениде ртути было показано, что подвижность электронов в нем лимитируется рассеянием на акустических фононах. Это служит доказательством преимущественной ковалентной межатомной связи в селениде ртути.
Теллурид ртути (HgTe) – полуметалл, хотя его можно считать полупроводником с очень малой шириной запрещенной зоны (порядка 0,01 эВ). HgTe в основном р-типа проводимости. Особенностью является то, что его состав может иметь значительные отклонения от стехиометрического, поэтому свойства HgTe во многом определяются отклонениями от стехиометрического состава и наличием точечных дефектов, которые влияют на электрические свойства как атомы посторонних примесей. Поэтому данные о типе и проводимости HgTe противоречивы.
|
|
HgTe представляет собой чёрные кубические кристаллы с постоянной решётки 6,46 Å при 300 К. Твердость по шкале Мооса 2÷2,5. Объёмный модуль упругости около 42 ГПа, прочность около 300 МПа. При обычных условиях кристаллическая структура типа сфалерита.
Получают прямым синтезом из элементов − длительным нагреванием металлического теллура в парах ртути при повышенном давлении. Эпитаксиальные монокристаллические плёнки HgTe получают методом газовой эпитаксии при разложении элементоорганических соединений теллура и ртути.
Теллурид свинца (PbTe) – химическое соединение свинца и теллура, кристаллизующееся в структуре NaCl с решеткой, состоящей из гране-центрированных кубических решеток Рb и Те, смещенных одна относительно другой на половину диагонали куба. Узкозонный прямозонный полупроводник группы A2B6 с шириной запрещённой зоны 0,32 эВ при 300 K. Используется для создания фоторезисторов, работающих в инфракрасной области спектра. Известен как термоэлектрический материал. Встречается в природе в виде минерала алтаита.
Теллурид свинца имеет необычно высокую для полупроводников диэлектрическую проницаемость (ε = 410 при 300 K), величина которой увеличивается до 3000 при охлаждении до 4,2 K. По этой причине теллурид свинца относится к виртуальным сегнетоэлектрикам.