Telururo de plom

El telururo de plom ^[1]^[2]^[3]és un compost de plom i telur (PbTe). Cristaliza en l'estructura cristalina de NaCl en àtoms de Pb ocupant el catión i Et formant la ret aniónica. És un semiconductor de brecha estreta en una brecha de banda de 0,32 eV.^[4] Es troba de forma natural en el mineral altaita.

Propietats

Constant dielèctrica 1000.
Massa efectiva de l'electró 0,01m_i
Movilitat dels buits, μp = 600 cm² V^-1 s^-1 (0 K); 4000 cm² V^-1 s^-1 (300 K)

Aplicacions

El PbTe ha demostrat ser un material termoelèctric intermig molt important. El rendiment dels materials termoelèctrics pot evaluar-se per mig de la figura de mèrit, $Z T = S^{2} σ T / κ$ en la que $S$ és el coeficient Seebeck, σ sigma és la conductivitat elèctrica i κ kappa és la conductivitat tèrmica. Per a millorar el rendiment termoelèctric dels materials, és necessari maximizar el factor de potència ( $S^{2} σ$ ) i minimisar la conductivitat tèrmica.^[5]

El sistema PbTe pot optimisar-se per a aplicacions de generació d'energia millorant el factor de potència per mig d'ingenieria de banda. Es pot dopar tant en dopantes de tipo n com de tipo p. Els halógenos s'utilisen a sovint com dopantes de tipo n. PbCl₂, PbBr₂ i PbI₂ s'utilisen habitualment per a produir centres donants. Atres agents dopantes de tipo n, com Bi₂Et₃, TaTe₂, MnTe₂, substituiran al Pb i crearan llocs vacants de Pb sense càrrega. Estos llocs vacants s'omplin posteriorment en àtoms de l'excés de plom i els electrons de valència d'estos àtoms vacants es difondran a través del cristal. Els agents dopantes de tipo p més comunes són Na₂Et, K₂T'i Ag₂Et. Substituïxen a l'Et i creen llocs vacants de et sense càrrega. Estos llocs s'omplin en àtoms de et que es ionizan per a crear buits positius adicionals.^[6]En l'ingenieria de brecha de banda, s'ha informat de que el zT màxim del PbTe és de 0,8 - 1,0 a 650K.

En colaboració en l'Universitat Northwestern, s'ha aumentat el zT del PbTe reduint significativament la seua conductivitat tèrmica per mig d'una "arquitectura jeràrquica a tota escala".^[7] En este método, els defectes puntuals, els precipitats a nanoescala i els llímits de gra a mesoescala s'introduïxen com a centres de dispersió efectius para fonones en diferents trayectòries lliures miges, sense afectar al transport de portadors de càrrega. Aplicant este método, el valor récort de zT del PbTe que s'ha alcançat en el sistema PbTe-SrTe dopat en Na és d'aproximadament 2,2.^[8]

Ademés, el PbTe també es alea a sovint en estany per a fabricar telururo de plom i estany, que s'utilisa com a material detector de infrarrojos.

Vore també

Yellow Duckling, que va utilisar un sensor de telururo de plom per a fabricar la primera cambra infrarroja d'agranada llineal.

Referències

↑ (1998).«Handbook of Chemistry and Physics».CRC Press.Boca Raton, Florida:
4–65.
↑ CRC Handbook,.
↑ Lawson, William D (1951). “A method of growing single crystals of lead telluride and selenide”. Journal of Applied Physics 22 (12): 1444–1447. doi:10.1063/1.1699890.
↑ Kanatzidis, Mercouri G.. “Nanostructured Thermoelectrics: The New Paradigm? †”. Chemistry of Materials 22 (3): 648–659. doi:10.1021/cm902195j.
↑ “High performance bulk thermoelectrics via a panoscopic approach” . Materials Today 16 (5): 166–176. doi:10.1016/j.mattod.2013.05.004.
↑ Dughaish, Z. H.. “Lead telluride as a thermoelectric material for thermoelectric power generation”. Physica B: Condensed Matter 322 (1–2): 205–223. doi:10.1016/S0921-4526(02)01187-0. Bibcode: 2002PhyB..322..205D.
↑ “Strained endotaxial nanostructures with high thermoelectric figure of merit” . Nature Chemistry 3 (2): 160–166. doi:10.1038/nchem.955. ISSN 1755-4330. PMID 21258390. Bibcode: 2011NatCh...3..160B.
↑ “High-performance bulk thermoelectrics with all-scale hierarchical architectures” . Nature 489 (7416): 414–418. doi:10.1038/nature11439. ISSN 0028-0836. PMID 22996556. Bibcode: 2012Natur.489..414B.

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Telururo de plomo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[hand-1] (1998).«Handbook of Chemistry and Physics».CRC Press.Boca Raton, Florida:
4–65.

[FOOTNOTECRC_Handbook{{{c}}}-2] CRC Handbook,.

[3] Lawson, William D (1951). “A method of growing single crystals of lead telluride and selenide”. Journal of Applied Physics 22 (12): 1444–1447. doi:10.1063/1.1699890.

[4] Kanatzidis, Mercouri G.. “Nanostructured Thermoelectrics: The New Paradigm? †”. Chemistry of Materials 22 (3): 648–659. doi:10.1021/cm902195j.

[5] “High performance bulk thermoelectrics via a panoscopic approach” . Materials Today 16 (5): 166–176. doi:10.1016/j.mattod.2013.05.004.

[6] Dughaish, Z. H.. “Lead telluride as a thermoelectric material for thermoelectric power generation”. Physica B: Condensed Matter 322 (1–2): 205–223. doi:10.1016/S0921-4526(02)01187-0. Bibcode: 2002PhyB..322..205D.

[7] “Strained endotaxial nanostructures with high thermoelectric figure of merit” . Nature Chemistry 3 (2): 160–166. doi:10.1038/nchem.955. ISSN 1755-4330. PMID 21258390. Bibcode: 2011NatCh...3..160B.

[8] “High-performance bulk thermoelectrics with all-scale hierarchical architectures” . Nature 489 (7416): 414–418. doi:10.1038/nature11439. ISSN 0028-0836. PMID 22996556. Bibcode: 2012Natur.489..414B.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]