Tellurure d'étain

	Tellurure d'étain
	__ Sn2+ __ Te2−; Structure cristalline du tellurure d'étain
Identification
Nom UICPA	Tellurure d'étain
Synonymes	Tellurure d'étain(II), tellurure stanneux
No CAS	12040-02-7
No ECHA	100.031.728
PubChem	6432000
SMILES
InChI
Apparence	Cristaux cubiques gris
Propriétés chimiques
Formule	SnTe [Isomères];
Masse molaire	246,31 ± 0,04 g/mol ; Sn 48,2 %, Te 51,81 %,
Propriétés physiques
T° fusion	790°C
Masse volumique	6.445 g/cm3
Thermochimie
Cp	185 J·K-1·mol-1
Propriétés électroniques
Largeur de bande interdite	0,18 eV
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.

Le tellurure d'étain est un composé d'étain et de tellure (SnTe) ; c'est un semi-conducteur à bande étroite 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^[5].

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^[6]. 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^[7].

Le tellurure d'étain est un matériau thermoélectrique. Des études théoriques indiquent que la performance du type n devrait être particulièrement bonne^[8].

Propriétés thermiques

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^[9].

Applications

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^[10] et des générateurs thermoélectriques^[11].

Références

↑ (en) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, FL, CRC Press, 1998, 4–90 p. (ISBN 978-0-8493-0594-8)
↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ Beattie, A. G., J. Appl. Phys., 40, 4818–4821, 1969.
↑ (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, n^o 2,‎ 1969, 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 », 1998, 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, n^o 4,‎ 2010, 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.

Liens externes

Portail de la chimie

[hand-1] (en) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, FL, CRC Press, 1998, 4–90 p. (ISBN 978-0-8493-0594-8)

[2] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[3] Beattie, A. G., J. Appl. Phys., 40, 4818–4821, 1969.

[test-4] (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;

[5] (en) R. Hein et P. Meijer, « Critical Magnetic Fields of Superconducting SnTe », Physical Review, vol. 179, n^o 2,‎ 1969, p. 497 (DOI 10.1103/PhysRev.179.497, Bibcode 1969PhRv..179..497H)

[6] (en) Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I, vol. 41C, coll. « Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter », 1998, 1–8 p. (ISBN 978-3-540-64583-2, DOI 10.1007/10681727_862), « Tin telluride (Sn Te) crystal structure, lattice parameters »

[7] (en) Kafalas, J. A.; Mariano, A. N., High-Pressure Phase Transition in Tin Telluride. Science 1964, 143 (3609), 952-952

[8] (en) D. J. Singh, « THERMOPOWER OF SnTe FROM BOLTZMANN TRANSPORT CALCULATIONS », Functional Materials Letters, vol. 03, n^o 4,‎ 2010, p. 223–226 (DOI 10.1142/S1793604710001299, arXiv 1006.4151, S2CID 119223416)

[9] (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.

[10] (en) Lovett, D. R. Semimetals and narrow-bandgap semiconductors; Pion Limited: London, 1977; Chapter 7.

[11] (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.

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