Séléniure de zinc

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Séléniure de zinc
Séléniure de zinc
Séléniure de zinc
Identification
Nom IUPAC Séléniure de zinc
No CAS 1315-09-9
Apparence Solide jaune clair
Propriétés chimiques
Formule brute SeZn
Masse molaire[1] 144,34 ± 0,05 g/mol
Se 54,7 %, Zn 45,31 %,
Propriétés physiques
ébullition 1 525 °C
Solubilité Négligeable
Masse volumique 5,27 g·cm-3
Thermochimie
ΔfH0solide -177,6 kJ·mol-1
Propriétés électroniques
Bande interdite 2,70 eV (25 °C)
Cristallographie
Système cristallin Cubique
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le séléniure de zinc (ZnSe) est un composé solide binaire jaune clair. C'est un semi-conducteur intrinsèque utilisé pour les diodes électroluminescentes et les diodes laser. Il présente une valeur de bande interdite d'environ 2,70 eV (électron-volt) à 25 °C. Le ZnSe se trouve rarement dans la nature. On le trouve dans la stilléite qui doit son nom à Hans Stille[2].

Propriétés[modifier | modifier le code]

Le ZnSe peut être produit soit dans le réseau cristallin cubique, soit hexagonal.

C'est un semi-conducteur à large bande interdite du groupe II-VI étant donné que le zinc et le sélénium appartiennent respectivement au 2e et au 6e groupe de la classification périodique. Le séléniure de zinc peut être dopé par un dopage de type N avec un halogène par exemple. Le dopage de type P est plus délicat mais peut être conduit par l'introduction d'azote.

Applications[modifier | modifier le code]

  • Le ZnSe est utilisé dans la fabrication de diode électroluminescentes II–VI et de diode lasers. Il émet dans le bleu clair.
  • Le ZnSe dopé avec du chrome (ZnSe:Cr) a été utilisé comme milieu amplificateur infrarouge avec une émission sur environ 2,5 µm[3].
  • Il est employé comme matériau optique pour l'infrarouge avec une importante bande passante allant de 0,45 µm à 21,5 µm[4]. Son indice de réfraction est d'environ 2,67 à 550 nm (vert), et d'environ 2,40 à 10,6 µm (région de l'infrarouge de l'imagerie thermique). Semblable au sulfure de zinc, le ZnSe est produit sous forme de feuilles microcristallines par la synthèse de séléniure d'hydrogène (gaz) et de vapeur[5] de zinc. La qualité lasertran (marque déposée de la société Rohm & Haas) est particulièrement exempte de sorptions et d'inclusions et est surtout utilisée pour les optiques des lasers au CO2 à 10,6 µm de longueur d'onde. C'est donc un matériau très important dans le domaine de l'infrarouge. Dans la vie de tous les jours on peut le trouver comme fenêtre d'entrée pour les nouveaux thermomètres médicaux auriculaires à infrarouge et se présente comme une petite fenêtre de couleur jaune. Le séléniure de zinc peut réagir lentement avec l'humidité atmoshérique lorsqu'il n'est pas convenablemment poli, mais, en général, ceci ne pose pas de problème. Le plus souvent on prévoit un traitement antireflet, sauf dans le cas où ces optiques sont utilisées en spectroscopie, à l'angle de Brewster ou en séparateur de faisceau.
  • Le ZnSe, lorsqu'il est activé[6] avec du tellure (ZnSe(Te)) est un scintillateur présentant un pic d'émission à 640 nm (rouge clair) qui convient parfaitement à la fabrication de photodiodes. Il est utilisé dans les détecteurs de rayons X et de rayons gamma. Les scintillateurs aux ZnSe présentent des différences significatives par rapport à ceux au ZnS.

Chimie[modifier | modifier le code]

Le séléniure de zinc est insoluble dans l'eau mais réagit avec les acides pour former du séléniure d'hydrogène qui est un gaz toxique.

Il peut être déposé en film mince par les techniques du dépôt chimique en phase vapeur y compris l'épitaxie en phase vapeur aux organométalliques et l'évaporation sous vide.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. Hans Wilhelm Stille (8 oct 1876 – 26 déc 1966) était un géologue allemand qui a surtout étudié la tectonique et les différents évènement tectoniques au cours du phanérozoïque.
  3. (en) Cr2+ excitation levels in ZnSe and ZnS, G. Grebe, G. Roussos and H.-J. Schulz, J. Phys. C: Solid State Phys. vol. 9 pp. 4511-4516 (1976) DOI:10.1088/0022-3719/9/24/020
  4. (en) http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_physics/2_5/2_5_8.html Kaye and Laby online at National Physical Laboratory, UK.
  5. La vapeur est la forme gazeuse d’un corps pur qui est habituellement liquide ou solide dans les conditions standards.
  6. Dans les scintillateurs, l'activateur est un élément ajouté dopant un cristal du matériau considéré pour créer à la demande un certain type de non-homogénéité.

Liens externes[modifier | modifier le code]