Tellururo di mercurio-cadmio | |
Identificazione | |
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Nome IUPAC | Tellururo di mercurio-cadmio |
Proprietà chimiche | |
Formula bruta | Hg 1-x Cd x Te |
Unità di SI e STP se non diversamente specificato. | |
Il mercurio tellururo di cadmio ( HgCdTe ), spesso chiamato "Mercatel" (abbreviazione del nome inglese mercurio cadmio tellururo ) è una lega di mercurio tellururo (HgTe) e cadmio tellururo (CdTe). Essendo il primo un semi-metallo (senza gap) e il secondo un semiconduttore binario con un gap di 1,5 eV a temperatura ambiente, il tellururo di mercurio-cadmio è un semiconduttore ternario il cui gap varia tra 0 e 1., 5 eV , a seconda la proporzione di mercurio e cadmio . È uno dei materiali semiconduttori quali la fessura può essere il più piccolo, e trova la sua applicazione nel campo della optoelettronica infrarosso (infrarosso fotorivelatore , rivelatore a infrarossi , celle fotovoltaiche ), la variazione del / frequenza cadmio mercurio consentendo il distacco da essere adattato alle applicazioni del materiale. Il tellururo di mercurio-cadmio è talvolta considerato il terzo semiconduttore più importante dopo il silicio e l' arseniuro di gallio .
La mobilità degli elettroni in HgCdTe con un alto livello di mercurio è molto grande. Tra i semiconduttori utilizzati per la rivelazione a infrarossi, solo l'antimonuro di indio (InSb) e l'arseniuro di indio (InAs) hanno una mobilità maggiore dell'HgCdTe a temperatura ambiente.
A 80 K , la mobilità degli elettroni di un campione di Hg 0,8 Cd 0,2 Te può essere di diverse centinaia di cm 2 / (V · s). Gli elettroni hanno anche una maggiore lunghezza balistica a questa temperatura: il loro percorso libero medio può essere di diversi micrometri.
HgCdTe è un materiale fragile a causa dei deboli legami formati dal mercurio con il tellurio. È più fragile di qualsiasi semiconduttore III-V convenzionale. La durezza nella scala di Mohs di HgTe è 1,9, quella di CdTe è 2,9 e quella di Hg 0,5 Cd 0,5 Te è 4.
La conducibilità termica di HgCdTe è bassa; per i materiali con una bassa concentrazione di cadmio può scendere fino a 0,2 W · K -1 · m −1 . Questa caratteristica lo rende inutilizzabile per dispositivi ad alta potenza. Anche se i diodi a emissione di luce (LED) e i laser a infrarossi sono stati realizzati con HgCdTe, devono funzionare a basse temperature per essere efficaci. La sua capacità termica specifica è 150 J · kg −1 · K −1 .
HgCdTe è trasparente ai fotoni a un'energia inferiore al suo intervallo (gamma dell'infrarosso). Il suo indice di rifrazione è elevato, raggiungendo valori prossimi a 4 per i composti ad alto contenuto di mercurio.