Cadmiumtellurid

Cadmiumtellurid (CdTe) ist eine kristallene Verbindung, die aus Cadmium und Tellur mit einer (kubischen) Zinkblende Kristallstruktur (Raumgruppe F43m) gebildet wird. In seiner kristallenen Form ist es ein direkter Bandlücken Halbleiter. CdTe ist auch ein gutes Solarzellenmaterial. Es wird normalerweise als Schichtstruktur mit Cadmiumsulfid verwendet, um eine pn-Verbindungs Solarzelle zu bilden.

[Bearbeiten] Anwendungen

CdTe ist ein Material für Solarzellen. Es ist preiswerter als Silicium, besonders als Dünnschichtsolarzelle, aber nicht so leistungsfähig. CdTe kann mit Quecksilber legiert werden, um ein vielseitiges Infrarotdetektormaterial (HgCdTe) zu bilden. CdTe legiert mit etwas Zink bildet ein ausgezeichnetes Röntgen- und Gammastrahlungsdetektormaterial (CdZnTe).

CdTe wird als Material für optische Fenster und Linsen im Infrarotbereich verwendet, aber es hat kleinen Anwendungbereich und sein Einsatz wird durch seine Giftigkeit so begrenzt, daß wenige Optikhersteller erwägen, mit ihr zu arbeiten. Eine frühe Form von CdTe für den IR Gebrauch wurde unter Handelsnamen Irtran-6 vermarktet, aber dieser ist überholt.

CdTe wird auch als elektrooptischer Modulator verwendet. Es hat den höchsten elektrooptischen Koeffizienten des linear-elektrooptischen Effektes unter allen II-VI zusammengesetzten Kristallen (r41=r52=r63=6.8*10^-12 m/V).

[Bearbeiten] physikalische Eigenschaften

Gitterkonstante: 0.648 Nanometer an 300K
Elastizitätsmodul: 52 GPa
Poissonzahl: 0.41

[Bearbeiten] thermische Eigenschaften

Wärmeleitfähigkeit: 6,2 W/(m K) bei 293 K
Spezifische Wärmekapazität: 210 J/(kg K) bei 293 K
Thermischer Ausdehnungskoeffizient: 5.9x10^-6/K bei 293 K

[Bearbeiten] 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

[Bearbeiten] optische Eigenschaften

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

[Bearbeiten] chemische Eigenschaften

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