碲化鎘

碲化鎘化學式為CdTe，分子量240.00，是一種重要的Ⅱ—Ⅵ族化合物半導體材料。

基本介紹

• 中文名：碲化鎘
• 英文名：Cadmium telluride
• 化學式：CdTe
• 分子量：240.01
• CAS登錄號：1306-25-8
• 熔點：1041℃

基本信息：

化學式CdTe，分子量240.00，有一定肝腎毒性。熔點1041℃，溫度更高即分解，相對密度6.2015。不溶於水、酸，但能與硝酸作用而分解。潮濕時易被空氣氧化。製法：由碲、鎘單質混合熔化，在氫氣流中升華，或鎘的亞碲酸鹽或碲酸鹽在氫氣流中加熱還原，也可由碲化鈉與被醋酸酸化的醋酸鎘溶液作用，當從溶液中沉澱出時呈褐紅色，乾燥後幾乎變成黑色，還可用碲化氫作用於鎘蒸氣，形成碲化鎘單晶而得。以高純碲和鎘為原料，脫氧後合成碲化鎘，再用垂直定向結晶法或垂直區熔法生長成單晶或多晶。

物化性質：

碲化鎘作為一種重要的Ⅱ—Ⅵ族化合物半導體材料，晶體結構為閃鋅礦型。具有直接躍遷型能帶結構，晶格常數0.6481nm，禁頻寬度1.5eV(25℃)，室溫電子遷移率1050Cm²/(V s)，室溫空穴遷移率80Cm^2/(V s)，電子有效質量0.096。

CdTe可以通過摻入不同雜質來獲取n型或p型半導體材料。當用In取代Cd的位置，便形成n型半導體。當用Cu、Ag、Au取代Cd的位置，形成p型半導體。對於CdTe單晶，10¹⁷ cm^-3的摻雜濃度是可以得到的，更高濃度的摻雜以及精確控制摻雜濃度比較困難，特別是p型摻雜，雜質在CdTe晶體中的溶解度極低。

CdTe具有很高的光吸收係數（>5×10⁵/cm），僅僅2 μm厚度的CdTe薄膜，在標準AM1.5條件下光學吸收率超過90%，最高理論轉換效率高達28%。

Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體材料是重要的半導體材料，至今難以製成大直徑體單晶，許多材料多作成外延薄膜。已獲重要套用的有碲化鎘、硫化鎘、硒化鋅、硫化鋅以及本族的固溶半導體材料碲鎘汞(Hg_1-xCd_xTe)等。

套用方向：

碲化鎘太陽能電池，較單晶矽太陽能電池有製作方便，成本低廉和重量較輕等優點。碲化鎘薄膜太陽能電池簡稱CdTe電池，它是一種以p型CdTe和n型CdS的異質結為基礎的薄膜太陽能電池。一般標準的碲化鎘薄膜太陽能電池由五層結構組成:背電極、背接觸層、CdTe吸收層、CdTe視窗層、TCO層。

碲化鎘薄膜太陽能電池的生產成本大大低於晶體矽和其他材料的太陽能電池技術，其次它和太陽光譜很一致，可吸收95%以上的陽光。在廣泛深入的套用研究基礎上，國際上許多國家的CdTe電池已由實驗室研究階段開始走向規模工業化生產。

此外，碲化鎘半導體可用於光譜分析、紅外電光調製器、紅外探測器、紅外透鏡和視窗、磷光體、常溫γ射線探測器、接近可見光區的發光器件等。