Tellurure d'étain
| Tellurure d'étain[1] | |
| |
| __ Sn2+ __ Te2− Structure cristalline du tellurure d'étain |
|
| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | Tellurure d'étain |
| Synonymes |
Tellurure d'étain(II), tellurure stanneux |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.031.728 |
| PubChem | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | Cristaux cubiques gris |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | SnTe |
| Masse molaire | 246.31 g/mol |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 790°C |
| Propriétés électroniques | |
| Bande interdite | 0,18 eV [2] |
| Mobilité électronique | 500 cm2 V−1 s−1 |
| Cristallographie | |
| Système cristallin | cubique |
| Symbole de Pearson | |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | Fm3m, (no 225) |
| Structure type | Halite |
| Paramètres de maille | 0,63 nm |
| Composés apparentés | |
| Autres cations | Monotellurure de carbone Monotellurure de silicium Tellurure de germanium Tellurure de plomb |
| Autres anions | Oxyde d'étain(II) Sulfure d'étain(II) Séléniure d'étain |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
modifier  |
|
Le tellurure d'étain est un composé d'étain et de tellure (SnTe) ; c'est un semi-conducteur à bande étroite (en) IV-VI qui possède un gap direct de 0,18 eV. Il est souvent allié avec le plomb pour fabriquer du tellurure de plomb-étain, qui est utilisé comme matériau pour détecteur infrarouge.
Le tellurure d'étain est normalement un semi-conducteur de type p (semi-conducteur extrinsèque) à cause des lacunes d'étain et est un supraconducteur à basse température[3].
SnTe existe sous trois formes cristallines. À basse température, lorsque la concentration des porteurs de trous est inférieure à 1.5x1020 cm−3, le tellurure d'étain est sous la forme d'une phase rhomboédrique appelée α-SnTe. A température ambiante et pression atmosphérique, le tellurure d'étain est sous la forme d'une phase cristalline cubique de type NaCl, appelée β-SnTe. Sous une pression de 18 kbar, le β-SnTe se transforme en γ-SnTe, phase orthorhombique, groupe d'espace Pnma[4]. Ce changement de phase est caractérisé par une augmentation de la densité de 11 % et de la résistance électrique de 360 % pour le γ-SnTe[5].
Le tellurure d'étain est un matériau thermoélectrique. Des études théoriques indiquent que la performance du type n devrait être particulièrement bonne[6].
Propriétés thermiques[modifier | modifier le code]
- Enthalpie standard de formation : - 14.6 ± 0.3 kcal/mole à 298 K
- Enthalpie de sublimation : 52.1 ± 1.4 kcal/mole à 298 K
- Capacité thermique : 12.1 + 2.1 x 10−3 T cal/deg
- Énergie de dissociation pour la réaction SnTe(g)-> Sn(g)+ Te(g) : 80.6 ± 1.5 kcal/mole à 298 K
- Entropie : 24.2 ± 0.1 cal/mole.deg
- Enthalpie de dimérisation pour la réaction Sn2Te2->2SnTe(g) : 46.9 ± 6.0 kcal/mole[7].
Applications[modifier | modifier le code]
Généralement, SnTe est allié avec Pb de façon à obtenir de propriétés optiques et électroniques intéressantes. De plus, à cause du confinement quantique, la largeur de bande du SnTe augmente au-delà de celle du matériau non allié, couvrant la gamme de l'infrarouge moyen. Le matériau allié a été utilisé dans des photodétecteurs infrarouge moyen[8] et des générateurs thermoélectriques[9].
Références[modifier | modifier le code]
- (en) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, FL, CRC Press, , 4–90 p. (ISBN 978-0-8493-0594-8)
- (en) O. Madelung, U. Rössler, M. Schulz; SpringerMaterials; sm_lbs_978-3-540-31360-1_859 (Springer-Verlag GmbH, Heidelberg, 1998), http://materials.springer.com/lb/docs/sm_lbs_978-3-540-31360-1_859;
- (en) R. Hein et P. Meijer, « Critical Magnetic Fields of Superconducting SnTe », Physical Review, vol. 179, no 2, , p. 497 (DOI 10.1103/PhysRev.179.497, Bibcode 1969PhRv..179..497H)
- (en) Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I, vol. 41C, coll. « Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter », , 1–8 p. (ISBN 978-3-540-64583-2, DOI 10.1007/10681727_862), « Tin telluride (Sn Te) crystal structure, lattice parameters »
- (en)Kafalas, J. A.; Mariano, A. N., High-Pressure Phase Transition in Tin Telluride. Science 1964, 143 (3609), 952-952
- (en) D. J. Singh, « THERMOPOWER OF SnTe FROM BOLTZMANN TRANSPORT CALCULATIONS », Functional Materials Letters, vol. 03, no 4, , p. 223–226 (DOI 10.1142/S1793604710001299, arXiv 1006.4151, S2CID 119223416)
- (en) Colin, R.; Drowart, J., Thermodynamic study of tin selenide and tin telluride using a mass spectrometer. Transactions of the Faraday Society 1964, 60 (0), 673-683, DOI: 10.1039/TF9646000673.
- (en) Lovett, D. R. Semimetals and narrow-bandgap semiconductors; Pion Limited: London, 1977; Chapter 7.
- (en)Das, V. D.; Bahulayan, C., Variation of electrical transport properties and thermoelectric figure of merit with thickness in 1% excess Te-doped Pb 0.2 Sn 0.8 Te thin films. Semiconductor Science and Technology 1995, 10 (12), 1638.
