Cadmiumtellurid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Cadmiumtellurid
Vorlage:Farbe Cd2+ 0 Vorlage:Farbe Te2−
Allgemeines
Name	Cadmiumtellurid
Andere Namen	Irtran-6
Verhältnisformel	CdTe
Kurzbeschreibung	geruchloser schwarzer Feststoff<ref name="alfa">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar).</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 215-149-9 ECHA-InfoCard 100.013.773 PubChem 91501 ChemSpider 82622 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	240,01 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,85 g·cm−3<ref name="capper">Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/Meldung2Vorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung</ref>
Schmelzpunkt	1092 °C<ref name="brebrick">R. F. Brebrick: Thermodynamic modeling of the Hg-Cd-Te and Hg-Zn-Te systems. In: Journal of Crystal Growth. Band 86, Nr. 1, 1988, S. 39–48, doi:10.1016/0022-0248(90)90696-I. </ref>
Siedepunkt	1121 °C<ref>Sicherheitsdatenblatt (testbourne) (Memento vom 15. Februar 2010 im Internet Archive)</ref>
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser<ref name="alfa" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.239.173">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 302+312+332​‐​410 P: 261​‐​273​‐​280​‐​302+352​‐​304+340​‐​312​‐​391<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
MAK	0,1 mg·m−3 (bezogen auf Te)<ref name="alfa" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cadmiumtellurid (CdTe) ist eine kristalline Verbindung aus der Gruppe der Telluride, die aus Cadmium und Tellur mit einer (kubischen) Zinkblende-Kristallstruktur (Raumgruppe F43m (Raumgruppen-Nr. 216)Vorlage:Raumgruppe/216) gebildet wird. In seiner kristallinen Form ist es ein direkter II-VI-Halbleiter. CdTe ist auch ein gutes Solarzellenmaterial. Es wird normalerweise als Schichtstruktur mit Cadmiumsulfid verwendet, um einen pn-Übergang, z. B. für eine Solarzelle oder Fotodiode, zu bilden.

Verwendung

CdTe ist ein Absorbermaterial für Solarzellen.<ref>Novel Techniques Examine Solar Cells with Nanoscale Precision. NIST, 9. Juni 2017, abgerufen am 16. Juni 2017 (). </ref> Obwohl das Rohmaterial deutlich teurer ist als Silicium, können Dünnschichtsolarzellen preiswerter hergestellt werden, da die benötigte Menge CdTe, um dieselbe Absorption wie bei Silicium zu erreichen, um Größenordnungen kleiner ist.<ref>Solar Power Lightens Up with Thin-Film Technology. Scientific American, 25. April 2008, abgerufen am 8. Juli 2019 (). </ref> CdTe als Mischkristall mit Quecksilbertellurid HgTe bildet ein vielseitiges Infrarotdetektormaterial (Hg,Cd)Te. CdTe als Mischkristall mit Zinktellurid ZnTe bildet ein ausgezeichnetes Röntgen- und Gammastrahlungsdetektormaterial (Cd,Zn)Te.

CdTe wird als Material für optische Fenster und Linsen im Infrarotbereich verwendet, wobei es aber nur einen kleinen Anwendungsbereich hat. Sein Einsatz wird durch seine gesundheitsschädliche Einstufung begrenzt, so dass nur wenige Optikhersteller mit CdTe arbeiten. Eine frühe Form von CdTe für den IR-Gebrauch wurde unter dem inzwischen überholten Handelsnamen Irtran-6 vermarktet.

CdTe wird auch als elektrooptischer Modulator verwendet. Es hat den höchsten elektrooptischen Koeffizienten des linear-elektrooptischen Effektes unter allen II-VI-zusammengesetzten Kristallen <math>\left( r_{41}=r_{52}=r_{63}=6{,}8 \cdot 10^{-12} \mathrm{ \frac{m}{V}} \right)</math>.

Eigenschaften

Datei:CdTe.jpg

Hochreines Cadmiumtellurid CdTe für Halbleiteranwendungen

Physikalische Eigenschaften

• Gitterkonstante: 0,648 Nanometer an 300 K
• Elastizitätsmodul: 52 GPa
• Poissonzahl: 0,41

Thermische Eigenschaften

• Wärmeleitfähigkeit: 6,2 W/(m K) bei 293 K
• Spezifische Wärmekapazität: 210 J/(kg K) bei 293 K
• Thermischer Ausdehnungskoeffizient: 5,9×10⁻⁶/K bei 293 K

Elektronische Eigenschaften

• Der direkte Bandabstand ist 1,56 eV bei 300 K.
• effektive Masse des Elektrons 0,11 m_e
• effektive Masse des Lochs 0,4 m_e

Optische Eigenschaften

CdTe ist im Infrarotbereich (von nahe an seiner Bandabstandsenergie (= 795 nm) bis zu Wellenlängen größer als 20 µm) transparent. Der Brechungsindex ist 2,649 bei 10 µm.

Chemische Eigenschaften

CdTe ist sehr wenig löslich in Wasser. Es wird durch viele Säuren einschließlich Salz- und Bromwasserstoffsäure zersetzt und bildet (giftiges) Tellurwasserstoffgas.

Sicherheitshinweise

Cadmiumtellurid ist gesundheitsschädlich. Die größte Gefahr besteht – mit bis zu 90 % Resorptionsrate – bei der Aufnahme von Feinstaub über die Atemwege; die Aufnahmerate über den Magen-Darm-Trakt liegt dagegen bei nur etwa 5 %.<ref name="GESTIS" />

Einzelnachweise

<references />

Vorlage:Klappleiste/Anfang Oxide: Zinkoxid | Cadmiumoxid | Quecksilber(I)-oxid • Quecksilber(II)-oxid

Sulfide: Zinksulfid | Cadmiumsulfid | Quecksilbersulfid

Selenide: Zinkselenid | Cadmiumselenid | Quecksilberselenid

Telluride: Zinktellurid | Cadmiumtellurid | Quecksilbertellurid Vorlage:Klappleiste/Ende