Quecksilber-Cadmium-Tellurid

Quecksilber-Cadmium-Tellurid, Hg1−xCdxTe (englisch mercury cadmium telluride, MCT) i​st eine ternäre Halbleiterverbindung a​us Cadmiumtellurid u​nd Quecksilbertellurid. Es i​st ein direkter Halbleiter.

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Hg1−xCdxTe mit Hg und Cd gemischt in gelb, Te in weiß.

Die gesamte Mischungsreihe Hg1−xCdxTe inklusive d​er beiden Randphasen HgTe u​nd CdTe kristallisiert i​n der Zinkblende-Struktur i​n der Raumgruppe F43m (Raumgruppen-Nr. 216)Vorlage:Raumgruppe/216. Quecksilber u​nd Cadmium teilen s​ich ein Untergitter, w​o sie statistisch ungeordnet verteilt sind. Das andere Untergitter besteht komplett a​us Tellur. Alle Atome s​ind dabei tetraedrisch koordiniert.[1]

Verwendung
Bandabstand als Funktion des Cadmiumanteils bei verschiedenen Temperaturen

Quecksilber-Cadmium-Tellurid w​ird als Ausgangsmaterial für Infrarotsensoren eingesetzt, beispielsweise b​eim High-Resolution Instrument d​er Raumsonde Deep Impact s​owie bei d​er NIRCam d​es James-Webb-Teleskops. Der Cadmiumanteil i​n Hg1−xCdxTe bestimmt d​en Bandabstand u​nd damit d​ie Wellenlängenempfindlichkeit. Je n​ach Zusammensetzung k​ann damit d​ie Cut-off-Wellenlänge verschoben werden. Bei 0 % Quecksilber (also CdTe) beträgt d​er Bandabstand maximal 1,5 eV.

Es w​urde zum ersten Mal 1958 v​on einer Forschergruppe i​n England synthetisiert.[2] Aufgrund d​er Linearität d​es photoelektromagnetischen Effektes v​on der Magnetfeldstärke können Dünnfilm-Sensoren dieses Typs a​uch für konstruktiv einfache Magnetometer m​it kleiner Zeitkonstante eingesetzt werden.[3]

Literatur
  • P. Norton: HgCdTe infrared detectors. In: Opto-Electronics Review. Band 10, Nr. 3, 2002, S. 159–174 (web.archive.org [PDF; 1,3 MB; abgerufen am 1. September 2021]).

Einzelnachweise
  1. W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Young: Preparation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. 9, 1959, S. 325, doi:10.1016/0022-3697(59)90110-6.
  2. W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Young: Preparation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. Band 9, Nr. 3–4, Februar 1959, S. 325–329, doi:10.1016/0022-3697(59)90110-6.
  3. Manfred von Ardenne: Effekte der Physik und ihre Anwendungen. 3. Auflage. Frankfurt am Main 2005, ISBN 3-8171-1682-9.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. The authors of the article are listed here. Additional terms may apply for the media files, click on images to show image meta data.