碲化镉,是一种无机化合物,化学式为CdTe,是一种重要的Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料。
理化性质
物理性质
密度:6.201g/cm3
熔点:1041℃
外观:黑色块状物
溶解性:不溶于水,在硝酸中分解
化学性质
碲化镉作为一种重要的Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料,晶体结构为闪锌矿型。具有直接跃迁型能带结构,晶格常数0.6481nm,禁带宽度1.5eV(25℃),室温电子迁移率1050Cm2/(V s),室温空穴迁移率80Cm2/(V s),电子有效质量0.096。
CdTe可以通过掺入不同杂质来获取n型或p型半导体材料。当用In取代Cd的位置,便形成n型半导体。当用Cu、Ag、Au取代Cd的位置,形成p型半导体。对于CdTe单晶,1017 cm-3的掺杂浓度是可以得到的,更高浓度的掺杂以及精确控制掺杂浓度比较困难,特别是p型掺杂,杂质在CdTe晶体中的溶解度极低。
CdTe具有很高的光吸收系数(>5×105/cm),仅仅2μm厚度的CdTe薄膜,在标准AM1.5条件下光学吸收率超过90%,最高理论转换效率高达28%。
Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料是重要的半导体材料,至今难以制成大直径体单晶,许多材料多作成外延薄膜。已获重要应用的有碲化镉、硫化镉、硒化锌、硫化锌以及本族的固溶半导体材料碲镉汞(Hg1-xCdxTe)等。
毒理学数据
急性毒性
大鼠引入腹膜LD50:2820mg/k,发抖,体重下降。
小鼠经口LD50:>15gm/kg。
小鼠引入腹膜LD50:2100mg/kg,发抖,体重下降。
应用方向
碲化镉太阳能电池,较单晶硅太阳能电池有制作方便,成本低廉和重量较轻等优点。碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池,它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成:背电极、背接触层、CdTe吸收层、CdS窗口层、TCO层。
碲化镉薄膜太阳能电池的生产成本大大低于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术,其次它和太阳光谱很一致,可吸收95%以上的阳光。在广泛深入的应用研究基础上,国际上许多国家的CdTe电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。
此外,碲化镉半导体可用于光谱分析、红外电光调制器、红外探测器、红外透镜和窗口、磷光体、常温γ射线探测器、接近可见光区的发光器件等。
安全信息
安全术语
S22:Do not breathe dust.
不要吸入粉尘。
S53:Avoid exposure - obtain special instructions before use.
避免接触,使用前获得特别指示说明。
S60:This material and/or its container must be disposed of as hazardous waste.
该物质及其容器必须作为危险废物处置。
S61:Avoid release to the environment. Refer to special instructions/Safety data sheets.
避免释放到环境中,参考特别指示/安全收据说明书。
风险术语
R45:May cause cancer.
可能致癌。