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 |
uiterlijk | groenachtig-bruin of donkerrood vast poeder |
dichtheid | 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 anders worden gegevens gegeven voor materialen in hun standaardtoestand (bij 25 °C, 100 kPa) disclaimer Infobox en verwijzingen |
Cadmiumselenide (CdSe) is een vaste, binaire verbinding van cadmium en selenium. Veel voorkomende namen voor deze verbinding zijn cadmium (II) selenide, cadmium selenide, en cadmoseliet.
Cadmiumselenide is een halfgeleidend materiaal, maar heeft nog veel toepassingen in de fabricage. Dit materiaal is transparant tot infrarood (IR) licht, en heeft gezien beperkt gebruik in ramen voor instrumenten die gebruik maken van IR-licht.
veel onderzoek naar cadmiumselenide is gericht op nanodeeltjes. De onderzoekers concentreren zich op het ontwikkelen van gecontroleerde syntheses van CdSe nanoparticles. Naast synthese werken wetenschappers aan het begrijpen van de eigenschappen van cadmiumselenide en passen deze materialen op nuttige manieren toe.
aanvullende aanbevolen kennis
inhoud
- 1 Productie
- 2 toepassingen
- 3 veiligheidsinformatie
- 4 Referenties
- 4.1 verwante materialen
productie
de productie van cadmiumselenide werd op twee verschillende manieren uitgevoerd. De bereiding van bulk kristallijne CdSe gebeurt door middel van de hogedruk verticale Bridgman-methode of het smelten van de hogedruk verticale Zone.
cadmiumselenide in bulkvorm is echter niet erg interessant. De interessantste vorm van cadmiumselenide wordt nanodeeltjes genoemd. (zie applications for explanation) verschillende methoden voor de productie van CdSe nanodeeltjes zijn ontwikkeld: arresteerde neerslag in oplossing, synthese in gestructureerde media, hoge temperatuur pyrolyse, sonochemische en radiolytische methoden zijn slechts een paar.
de productie van cadmiumselenide door precipitatie in oplossing wordt uitgevoerd door de toevoeging van alkylcadmium-en trioctylfosfineselenide (Tops) – precursoren in een verwarmd oplosmiddel onder gecontroleerde omstandigheden.
Me2Cd + TOPSe → CdSe + (bijproducten).
synthese in gestructureerde omgevingen verwijst naar de productie van cadmiumselenide in oplossingen met vloeibare kristallen of oppervlakteactieve stoffen. De toevoeging aan oppervlakteactieve stoffen aan oplossingen resulteert vaak in een faseverandering in de oplossing die leidt tot een vloeibare kristalliniteit. Een vloeibaar kristal is vergelijkbaar met een vast kristal in die zin dat de oplossing heeft lange afstand translationele orde. Voorbeelden van deze volgorde zijn gelaagde afwisselende platen van oplossing en oppervlakteactieve stof, micellen, of zelfs een zeshoekige opstelling van staven.
pyrolysesynthese bij hoge temperatuur wordt gewoonlijk uitgevoerd met behulp van een aerosol dat een mengsel van vluchtige cadmium-en seleenprecursoren bevat. De precursor aërosol wordt dan door een oven met een inert gas, zoals waterstof, stikstof, of argon gevoerd. In de oven reageren de precursoren om CdSe en verschillende bijproducten te vormen.
toepassingen
Cadmiumselenide in de structuur van het wurtziet-kristal is een belangrijke II-VI-halfgeleider. Aangezien een halfgeleider CdSe een bandkloof heeft van 1,74 eV bij 300 K. Het is een N-type halfgeleider, die moeilijk te dopen is p-type, echter P-type doping is bereikt met behulp van stikstof. CdSe wordt ook ontwikkeld voor gebruik in opto-elektronische apparaten, laserdiodes, nanosensing, en Biomedische Weergave. Zij worden ook gebruikt die worden getest voor gebruik in hoogrenderende zonnecellen
Het grootste deel van het nut van CdSe komt voort uit nanodeeltjes. Nanoparticles is precies wat de naam impliceert, deeltjes van CdSe die 1-100 nm (1 nm = 10-9 m) in grootte zijn. CdSe-deeltjes van deze grootte vertonen een eigenschap die bekend staat als kwantumopsluiting. Kwantumopsluiting resulteert wanneer de elektronen in een materiaal beperkt zijn tot een zeer klein volume. De kwantumopsluiting is grootte afhankelijk, betekenend zijn de eigenschappen van CdSe nanoparticles stembaar gebaseerd op hun grootte.
omdat CdSe nanodeeltjes een grootteafhankelijk fluorescentiespectrum hebben, vinden ze toepassingen in optische apparaten zoals laserdioden. Met behulp van deze deeltjes zijn ingenieurs in staat om laserdiodes te produceren die een groot deel van het elektromagnetische spectrum bedekken.
op soortgelijke wijze ontwikkelen artsen deze materialen voor gebruik in biomedische beeldvormingstoepassingen. Menselijk weefsel is doorlaatbaar tot ver infrarood licht. Door adequaat geprepareerde CdSe nanodeeltjes in gewond weefsel te injecteren, kan het mogelijk zijn om het weefsel in die gewonde gebieden in beeld te brengen.
veiligheidsinformatie
Cadmium is een giftig zwaar metaal en er dienen passende voorzorgsmaatregelen te worden genomen bij de hantering ervan en de verbindingen daarvan. Seleniden zijn giftig in grote hoeveelheden. Zie MSDS.
- ^ http://www.sttic.com.ru/lpcbc/Basics.html
- ^ a b Didenko, Y. Y.; Suslick K. S. Chemical Aerosol Flow Synthesis of Semiconductor nanodeeltjes. J. Am. Scheikunde. Soc.; (Mededeling); 2005; 127(35); 12196-12197
- ^ Bawendi et al. Synthese van CDE halfgeleider Nanocrystallites. J. Am. Scheikunde. Soc. 1993, 115, 8706-8715
- ^ t Ohtsuka, J Kawamata, Z Zhu, T Yao, Applied Physics Letters, 65, 466-468, (1994)Christopher Ma et al. CdSe Nanozagen Met Één Kristal. J. AM. Scheikunde. SOC. 2004, 126, 708-709
- ^ directe drager vermenigvuldiging als gevolg van inverse Auger verstrooiing in CdSe quantum dots. Appl. Phys. Lett., Vol. 84, Nr. 13, 29 Maart 2004.Effect van elektronische structuur op de efficiëntie van dragervermenigvuldiging: vergelijkende studie van pbse-en CdSe-nanokristallen. Appl. Phys. Lett. 87, 253102 (2005).
- ^ directe observatie van Elektron-naar-Gat energieoverdracht in CdSe Quantum Dots. PRL 96, 057408 (2006).
- ^ http://www.ringsurf.com/info/Technology_/Nanotechnology/Structures/
- ^ Colvin, V. L.; Schlamp, M. C.; Alivisato, A. P. Nature 1994, 370, 354.
- ^ (A) Chan, W. C.; nie, S. M. Science 1998, 281, 2016. (b) Bruchez, M.;Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, A. P. Science 1998, 281,2013.
- ^ aanvullende veiligheidsinformatie beschikbaar op www.msdsonline.com cadmium selenide.”
verwante materialen
- Cadmiumsulfida
- Cadmiumtelluride
- zinkselenide
- Kwikselenide
categorieën: cadmiumverbindingen / Seleniden / halfgeleidermaterialen