Telureto de germânio - Germanium telluride

Telureto de germânio
Célula unitária de telureto de germânio romboédrico em condições padrão.  Os átomos roxos representam os íons de germânio.
Célula unitária de telureto de germânio.
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.031.538 Edite isso no Wikidata
  • InChI = 1S / GeTe2 / c2-1-3 VerificaY
    Chave: GPMBECJIPQBCKI-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • InChI = 1 / GeTe2 / c2-1-3
    Chave: GPMBECJIPQBCKI-UHFFFAOYAU
  • [Te] = [Ge] = [Te]
Propriedades
GeTe
Massa molar 200,21 g / mol
Aparência sólido
Densidade 6,14 g / cm 3
Ponto de fusão 725 ° C (1.337 ° F; 998 K)
Gap de banda 0,6 eV
5
Estrutura
Romboédrico , hR6
R3m, No. 160
a  = 4,1719 Å, c  = 10,710 Å
161,430 Å 3
Compostos relacionados
Outros ânions
Monóxido de
germânio Monossulfeto de
germânio Monosseleneto de germânio
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
VerificaY verificar  (o que é   ?) VerificaY☒N
Referências da Infobox

Telureto de germânio (GeTe) é um composto químico de germânio e telúrio e é um componente dos vidros de calcogeneto . Ele mostra a condução semimetálica e o comportamento ferroelétrico .

O telureto de germânio existe em três formas cristalinas principais, estruturas α ( romboédrica ) e γ ( ortorrômbica ) em temperatura ambiente e fase β ( cúbica , tipo sal rochoso) de alta temperatura ; Fase α sendo a maioria das fases para GeTe puro abaixo da temperatura ferroelétrica de Curie de aproximadamente 670 K.

Telureto de germânio dopado é um supercondutor de baixa temperatura.

Transição de fase

O GeTe sólido pode se transformar entre os estados amorfo e cristalino. O estado cristalino tem uma baixa resistividade (semicondutor à temperatura ambiente) e o estado amorfo tem uma alta resistividade. A diferença na resistividade pode ser de até seis ordens de magnitude, dependendo da qualidade do filme, composições de GeTe e formação do local de nucleação. As mudanças drásticas nas propriedades do material foram exploradas em aplicativos de armazenamento de dados. As transições de fase do GeTe podem ser rápidas, reversíveis e repetíveis, com mudanças drásticas de propriedades, tornando o GeTe um candidato promissor em aplicações como comutação de radiofrequência (RF) e comutação de corrente contínua (DC). Pesquisas sobre mecanismos que relacionam a transição de fase e comutação de radiofrequência (RF) estão em andamento, com futuro promissor em otimização para aplicações em telecomunicações. Embora ambos os estados sólidos possam existir à temperatura ambiente, a transição requer um processo específico de aquecimento e resfriamento conhecido como método de atuação térmica. Para atingir o estado amorfo, o sólido é aquecido além da temperatura de fusão com um pulso de alta corrente em um curto período de tempo e rapidamente extinto ou resfriado. A cristalização acontece quando o GeTe é aquecido a uma temperatura de cristalização inferior à temperatura de fusão com um pulso de corrente relativamente mais longo e mais baixo e um processo de extinção lento com a corrente gradualmente reduzida. Tanto o aquecimento direto quanto o indireto podem induzir mudanças de fase. A abordagem de aquecimento Joule é o método de aquecimento direto comum e o aquecimento indireto pode ser realizado por uma camada separada de material dielétrico adicionado ao interruptor de RF. A estrutura cristalina do GeTe é uma estrutura do tipo sal-gema com distorção romboédrica que forma uma sub-rede cúbica centrada na face (FCC) à temperatura ambiente.

Síntese

Nanofios GeTe monocristalinos e nanohelices

Nanofios semicondutores GeTe (NW) e nanohélices (NH) são sintetizados via método de transporte de vapor, com catalisadores de nanopartículas metálicas. GeTe foi evaporado e transportado pelo gás Ar em temperatura, pressão, tempo e taxa de fluxo de gás ideais para o local de coleta / crescimento a jusante ( superfície de SiO 2 revestida com nanopartículas de ouro coloidal). A alta temperatura acima de 500 ° C produz nanofios mais grossos e pedaços cristalinos. Au é essencial para o crescimento de NW e NH e é sugerido como catalisador metálico da reação. Este método dá origem a NW e NH com uma proporção de 1: 1 de Ge e Te. O NW produzido por este método tem, em média, cerca de 65 nm de diâmetro e até 50 μm de comprimento. A média de NHs é de 135 nm no diâmetro da hélice.

Nanocristal (efeito de tamanho quântico)

A síntese descrita acima não atingiu o tamanho necessário para exibir o efeito do tamanho quântico. As nanoestruturas que atingem o regime quântico exibem um conjunto diferente de fenômenos não vistos em uma escala maior, por exemplo, ordenação polar espontânea e divisão de pontos de difração. A síntese de nanocristais de GeTe de tamanho médio de 8, 17 e 100 nm envolve cloreto divalente de Ge (II) - complexo de 1,4 dioxano e bis [bis (trimetilsilil) amino] Ge (II) e trioctilfosfina-telúrio em um solvente como como 1,2-diclorobenzeno ou éter fenilico. A cinética de redução do Ge (II) foi pensada para determinar a formação do GeTe. Grande, a taxa de redução de Ge (II) pode levar ao aumento da taxa de nucleação das partículas, resultando na redução do diâmetro das partículas.

Formulários

Armazenamento de memória

GeTe tem sido amplamente utilizado no armazenamento de dados ópticos não voláteis, como CDs, DVDs e blue-ray e pode substituir memórias dinâmicas e flash de acesso aleatório. Em 1987, Yamada et al. explorou as propriedades de mudança de fase de GeTe e Sb 2 Te 3 para armazenamento óptico. O curto tempo de cristalização, a ciclabilidade e o alto contraste óptico tornam esses materiais melhores opções do que o Te 81 Ge 15 Sb 2 S 2, que tem um tempo de transição lento.

Comutação RF

O alto contraste de resistividade entre os estados amorfo e cristalino e a capacidade de reverter a transição repetidamente tornam o GeTe um bom candidato para comutação de RF. RF requer que uma fina camada de filme GeTe seja depositada na superfície do substrato. A estrutura da camada de sementes, composição do precursor, temperatura de deposição, pressão, taxas de fluxo de gás, temperaturas de borbulhamento do precursor e os substratos, todos desempenham um papel nas propriedades do filme.

Referências