Cadmium selenide
IUPAC name	Cadmium selenide
Other names	Cadmium(II) selenide Cadmoselite
Identifiers
CAS number	1306-24-7
SMILES	Cd=Se
Properties
Molecular formula	CdSe
Molar mass	191.37 g/mol
Aussehen	Grünlich-braun oder dunkelrotes festes Pulver
Dichte	5.816 g/cm3, solid
Melting point	1268 °C (1541 K)
Solubility in water	Insoluble
Structure
Crystal structure	hexagonal (wurtzite)
Related Compounds
Other anions	Cadmium sulfide Cadmium telluride
Other cations	Zinc selenide Mercury(II) selenide Silver selenide Indium selenide
Except where noted ansonsten sind Daten für Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 °C, 100 kPa) Infobox disclaimer und Referenzen

Cadmiumselenid (CdSe) ist eine feste, binäre Verbindung aus Cadmium und Selen. Gebräuchliche Namen für diese Verbindung sind Cadmium (II) selenid, Cadmiumselenid und Cadmoselit.Cadmiumselenid ist ein halbleitendes Material, hat aber noch viele Anwendungen in der Herstellung gefunden. Dieses Material ist für Infrarotlicht (IR) transparent und wurde in Fenstern für Instrumente, die IR-Licht verwenden, nur begrenzt verwendet.Viele aktuelle Forschungen zu Cadmiumselenid haben sich auf Nanopartikel konzentriert. Die Forscher konzentrieren sich auf die Entwicklung kontrollierter Synthesen von CdSe-Nanopartikeln. Neben der Synthese arbeiten Wissenschaftler daran, die Eigenschaften von Cadmiumselenid zu verstehen und diese Materialien auf nützliche Weise anzuwenden.

• 1 Produktion
• 2 Anwendungen
• 3 Sicherheitsinformationen
• 4 Referenzen
  • 4.1 Verwandte Materialien

Produktion

Die Herstellung von Cadmiumselenid wurde auf zwei verschiedene Arten durchgeführt. Die Herstellung von kristallinem CdSe in loser Schüttung erfolgt nach dem vertikalen Bridgman-Hochdruckverfahren oder dem vertikalen Zonenhochdruckschmelzen.

Cadmiumselenid in der Bulk-Form ist jedoch nicht sehr interessant. Die interessanteste Form von Cadmiumselenid ist als Nanopartikel bekannt. (siehe Anwendungen zur Erläuterung) Es wurden mehrere Methoden zur Herstellung von CdSe-Nanopartikeln entwickelt: chemische Fällung in Lösung, Synthese in strukturierten Medien, Hochtemperaturpyrolyse, sonochemische und radiolytische Methoden sind nur einige davon.Die Herstellung von Cadmiumselenid durch selektive Fällung in Lösung erfolgt durch Einführung von Alkylcadmium- und Trioctylphosphinselenid (TOPSe) -Vorstufen in ein erhitztes Lösungsmittel unter kontrollierten Bedingungen.

Me2Cd + TOPSe → CdSe + (Nebenprodukte). Synthese in strukturierten Umgebungen bezieht sich auf die Herstellung von Cadmiumselenid in Flüssigkristall- oder Tensidlösungen. Die Zugabe von Tensiden zu Lösungen führt häufig zu einer Phasenänderung in der Lösung, die zu einer Flüssigkristallinität führt. Ein Flüssigkristall ähnelt einem festen Kristall insofern, als die Lösung eine Translationsordnung mit großer Reichweite aufweist. Beispiele für diese Anordnung sind geschichtete alternierende Blätter aus Lösung und Tensid, Mizellen oder sogar eine hexagonale Anordnung von Stäben.Die Hochtemperatur-Pyrolysesynthese wird üblicherweise unter Verwendung eines Aerosols durchgeführt, das eine Mischung aus flüchtigen Cadmium- und Selenvorläufern enthält. Das Vorläuferaerosol wird dann mit einem Inertgas, wie Wasserstoff, Stickstoff oder Argon, durch einen Ofen geführt. Im Ofen reagieren die Vorstufen zu CdSe sowie mehreren Nebenprodukten.

Anwendungen

Cadmiumselenid ist in seiner Wurtzit-Kristallstruktur ein wichtiger II-VI-Halbleiter. Als Halbleiter hat CdSe eine Bandlücke von 1,74 eV bei 300 K. Es ist ein n-Typ-Halbleiter, der schwierig ist, p-Typ zu dotieren, jedoch wurde p-Typ-Dotierung unter Verwendung von Stickstoff erreicht. CdSe wird auch für den Einsatz in optoelektronischen Geräten, Laserdioden, Nanosensoren und biomedizinischer Bildgebung entwickelt. Sie werden auch für den Einsatz in hocheffizienten Solarzellen getestet

Der größte Teil der Nützlichkeit von CdSe stammt von Nanopartikeln. Nanopartikel sind genau das, was der Name schon sagt, Partikel von CdSe, die 1-100 nm (1 nm = 10-9 m) groß sind. CdSe-Partikel dieser Größe weisen eine Eigenschaft auf, die als Quantenbegrenzung bekannt ist. Quantenbegrenzung entsteht, wenn die Elektronen in einem Material auf ein sehr kleines Volumen beschränkt sind. Quantenbegrenzung ist größenabhängig, was bedeutet, dass die Eigenschaften von CdSe-Nanopartikeln basierend auf ihrer Größe abstimmbar sind.Da CdSe-Nanopartikel ein größenabhängiges Fluoreszenzspektrum haben, finden sie Anwendungen in optischen Geräten wie Laserdioden. Mit diesen Partikeln können Ingenieure Laserdioden herstellen, die einen großen Teil des elektromagnetischen Spektrums abdecken.In ähnlicher Weise entwickeln Ärzte diese Materialien für den Einsatz in biomedizinischen Bildgebungsanwendungen. Menschliches Gewebe ist für fernes Infrarotlicht durchlässig. Durch Injektion von entsprechend präparierten CdSe-Nanopartikeln in verletztes Gewebe kann es möglich sein, das Gewebe in diesen verletzten Bereichen abzubilden.

Sicherheitshinweise

Cadmium ist ein giftiges Schwermetall und beim Umgang mit Cadmium und seinen Verbindungen sollten geeignete Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Selenide sind in großen Mengen toxisch. Siehe Sicherheitsdatenblatt.

1. ^ http://www.sttic.com.ru/lpcbc/Basics.html
2. ^ ab Didenko, Y. Y.; Suslick K. S. Chemische Aerosolflusssynthese von Halbleiter-Nanopartikeln. J. Am. Chem. Soc.; (Mitteilung); 2005; 127(35); 12196-12197
3. ^ Bawendi et al. Synthese von CdE-Halbleiter-Nanokristalliten. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706-8715
4. ^ T Ohtsuka, J Kawamata, Z Zhu, T Yao, Angewandte Physik Briefe, 65, 466-468, (1994)
5. ^ Christopher Ma et al. Einkristall CdSe Nanosaws. J. AM. CHEM. SOC. 2004, 126, 708-709
6. ^ Direkte Trägermultiplikation durch inverse Augerstreuung in CdSe-Quantenpunkten. Appl. Phys. Lett., Vol. 84, Nr. 13, 29.März 2004.
7. ^ Auswirkung der elektronischen Struktur auf die Trägermultiplikationseffizienz: Vergleichende Untersuchung von PbSe- und CdSe-Nanokristallen. Appl. Phys. Lett. 87, 253102 (2005).
8. ^ Direkte Beobachtung des Elektronen-zu-Loch-Energietransfers in CdSe-Quantenpunkten. PRL 96, 057408 (2006).
9. ^ http://www.ringsurf.com/info/Technology_/Nanotechnology/Structures/
10. ^ Colvin, V. L.; Schlamp, M. C.; Alivisato, A. P. Natur 1994, 370, 354.
11. ^ (ein) Chan, W. C.; Nie, S. M. Wissenschaft 1998, 281, 2016. (b) Bruchez, M.;Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, AP Wissenschaft 1998, 281,2013.
12. ^ Zusätzliche Sicherheitsinformationen unter www.msdsonline.com , suche ‚Cadmiumselenid.‘

Verwandte Materialien

• Cadmiumsulfida
• Cadmiumtellurid
• Zinkselenid
• Quecksilberselenid