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Telururo de mercurio

El telururo de mercurio (HgTe) es un compuesto químico binario de mercurio y telurio . Es un semimetal relacionado con el grupo II-VI de materiales semiconductores . Otros nombres alternativos son telururo de mercurio y telururo de mercurio (II).

El HgTe se presenta en la naturaleza como la forma mineral coloradoíta .

Propiedades físicas

Todas las propiedades se dan a temperatura y presión estándar a menos que se indique lo contrario. El parámetro de red es de aproximadamente 0,646 nm en la forma cristalina cúbica. El módulo volumétrico es de aproximadamente 42,1 GPa. El coeficiente de expansión térmica es de aproximadamente 5,2×10 −6 /K. Constante dieléctrica estática 20,8, constante dieléctrica dinámica 15,1. La conductividad térmica es baja a 2,7 W·m 2 /(m·K). Los enlaces HgTe son débiles, lo que conduce a valores de dureza bajos. Dureza 2,7×10 7 kg/m 2 . [1] [2] [3]

Dopaje

El dopaje de tipo N se puede lograr con elementos como el boro , el aluminio , el galio o el indio . El yodo y el hierro también pueden dopar el tipo n. El HgTe es naturalmente de tipo p debido a las vacantes de mercurio. El dopaje de tipo P también se logra introduciendo zinc, cobre, plata u oro. [1] [2]

Aislamiento topológico

Micrografía electrónica (derecha) de un nanocable de HgTe incrustado en un nanotubo de carbono , combinada con una simulación de imagen (izquierda). [4]

El telururo de mercurio fue el primer aislante topológico descubierto, en 2007. Los aislantes topológicos no pueden soportar una corriente eléctrica en masa, pero los estados electrónicos confinados a la superficie pueden servir como portadores de carga . [5]

Química

Los enlaces de HgTe son débiles. Su entalpía de formación , alrededor de −32 kJ/mol, es menos de un tercio del valor del compuesto relacionado, el telururo de cadmio. El HgTe se graba fácilmente con ácidos, como el ácido bromhídrico . [1] [2]

Crecimiento

El crecimiento en masa se produce a partir de una fusión de mercurio y telurio en presencia de una alta presión de vapor de mercurio. El HgTe también se puede cultivar epitaxialmente, por ejemplo, mediante pulverización catódica o mediante epitaxia en fase de vapor de organometal . [1] [2]

Las nanopartículas de telururo de mercurio se pueden obtener mediante intercambio catiónico a partir de nanoplaquetas de telururo de cadmio. [6]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd Brice, J. y Capper, P. (eds.) (1987) Propiedades del telururo de mercurio y cadmio , EMIS datareview, INSPEC, IEE, Londres, Reino Unido.
  2. ^ abcd Capper, P. (ed.) (1994) Propiedades de compuestos a base de cadmio de espacio estrecho . INSPEC, IEE, Londres, Reino Unido. ISBN  0-85296-880-9
  3. ^ Boctor, NZ; Kullerud, G. (1986). "Estequiometría del seleniuro de mercurio y relaciones de fases en el sistema mercurio-selenio". Journal of Solid State Chemistry . 62 (2): 177. Bibcode :1986JSSCh..62..177B. doi :10.1016/0022-4596(86)90229-X.
  4. ^ Spencer, Joseph; Nesbitt, John; Trewhitt, Harrison; Kashtiban, Reza; Bell, Gavin; Ivanov, Victor; Faulques, Eric; Smith, David (2014). "Espectroscopia Raman de transiciones ópticas y energías vibracionales de nanocables extremos de HgTe de ~1 nm dentro de nanotubos de carbono de pared simple" (PDF) . ACS Nano . 8 (9): 9044–52. doi :10.1021/nn5023632. PMID  25163005.
  5. ^ Konig, M; Wiedmann, S; Brune, C; Roth, A; Buhmann, H; Molenkamp, ​​LW; Qi, XL; Zhang, Carolina del Sur (2007). "Estado del aislante Quantum Spin Hall en HgTe Quantum Wells". Ciencia . 318 (5851): 766–770. arXiv : 0710.0582 . Código Bib : 2007 Ciencia... 318..766K. doi : 10.1126/ciencia.1148047. PMID  17885096. S2CID  8836690.
  6. ^ Izquierdo, Eva; Robin, Adrien; Keuleyan, Sean; Lequeux, Nicolas; Lhuillier, Emmanuel; Ithurria, Sandrine (12 de agosto de 2016). "Nanoplaquetas 2D de HgTe fuertemente confinadas como emisores estrechos de infrarrojo cercano". Revista de la Sociedad Química Americana . 138 (33): 10496–10501. doi :10.1021/jacs.6b04429. ISSN  0002-7863. PMID  27487074.

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