Олова халькогениды

ОЛОВА ХАЛЬКОГЕНИДЫ, соед. олова с серой-SnS, SnS₂, Sn₂S₃, Sn₃S₄, с селеном-SnSe, SnSe₂, с теллуром-SnTe. Кристаллы; не раств. в воде и разб. минер, к-тах, раств. с разложением в конц. HNO₃, H₂SO₄, фтористоводородной к-те, царской водке; SnS раств. также в конц. соляной к-те и р-рах полисульфидов щелочных металлов и аммония, SnS₂-B р-рах сульфидов щелочных металлов и аммония. Олова халькогениды-полупроводники; св-ва их представлены в таблице.

Моносульфид -нестехиометрич. соед., где 0< <0,00027, растворяет до 2,7·10^-2 ат.% S; существует в двух модификациях -и , т-ра перехода 605 °С, перехода 0,7 кДж/моль; (a-SnS) - 108 кДж/моль; 220 кДж/моль; сублимируется без разложения; ур-ние температурной зависимости давления пара: lg p(Па) = = — 10600/T+ 12,27; температурный коэф. линейного расширения 14,1·10^-6К^-1; теплопроводность 0,113 Вт/(см·К); полупроводник обычно p-типа, эффективная масса дырок вдоль осей а, b, с: т_а = т_b = 0,2m₀, m_с = 1,0 m₀ (m₀ - масса своб. электрона); температурный коэф. — 4,8·10^-4 К^-1.

СВОЙСТВА ХАЛЪКОГЕНИДОВ ОЛОВА


Показатель	-SnS	-SnS	SnS₂	Sn₂S₃	Sn₃S₄	-SnSe	-SnSe	SnSe₂	SnTe
Цвет	Серый	-	Золотисто-желтый	Синевато-черный	Черный	Серый	-	Серый	Серый
Сингония	Ромбич.	Ромбич.	Тригон.	Ромбич.	Тетрагон.	Ромбич.	Ромбич.	Тригон.	Кубич.
Параметры элементарной ячейки:
a, нм	0,434	0,415	0,365	0,886	0,749	0,446	0,431	0,381	0,632
b, нм	0,399	1,15	-	1,402	-	0,419	0,170	_	_
с, нм	1,120	0,418	0,588	0,345	0,828	1,157	0,432	0,614	_
Число формульных единиц в ячейке	4	4	1	4	-	4	4	1	4
Пространств. группа	Рcmn	Стст	P3m1	Ртат		Рстп	Стст	P3m1	Fm3m
Т. пл., °С	-	881	870	675*	710*	_	880	675	807
Плотн.. г /см³	5.08		4.5	4,87	_	6,18	-		6,45
, Дж/(моль·К)	49,2	-	70	118	-	49,8	-	72	43
_обр , кДж/моль	-110,0	-	-182	-176	-279	-90,8	-	-125	-60
S⁰₂₉₈Дж/(моль·К)	77,0	-	87,4	164	-	86	-	117	101
Ширина запрещенной зоны DЕ при 300 К, эВ	1,08	-	2,07	-	1,07 (600 °С)	0,9	-	1.0	0,18

* Разлагается с образованием SnS₂ и расплава.

Постепенно окисляется на воздухе до SnOS и SnO₂. В природе SnS-редкий минерал герценбергид.

Дисульфид SnS₂ при нагр. в вакууме разлагается на SnS и пары S; 10⁷ Ом·см; полупроводник n-типа.

Моноселенид SnSe - нестехиометрич. соед., растворяет до 10 ^-4 ат. % Se; существует в двух модификациях- и , т-ра перехода 534 °С; сублимируется без разложения; ур-ние температурной зависимости давления пара: lg p(Пa) = - 10690/Т+ 12,47 (789-975 К); 212 кДж/моль, 26 кДж/моль; температурный коэф. линейного расширения 12·10^-6 К^-1; полупроводник р-типа, эффективная масса дырок т_р = 0,15т₀, подвижность дырок 70-115 см²/(В·с). Окисляется при нагр. до SnO₂.

Для диселенида SnSe₂: 51 кДж/моль; ур-ние температурной зависимости давления пара lg p(Па) = = -9720/Т+ 14,18 (853-913 К); сублимируется с диссоциацией до SnSe и Se; кристаллы, выращенные из пара,-полупроводники n-типа, из расплава -р-типа; эффективная масса электронов т_е = 0,4т₀, подвижность дырок 80 см²/(В · с) при 100 К, электронов 30 см²/(В·с).

Теллурид SnTe - нестехиометрич. соед., растворяет 0,1-1,1 ат. % Те (600 °С); существует в двух модификациях; ниже — 173°С кубич. форма переходит в ромбоэдрическую; 33 кДж/моль, 223 кДж/моль, сублимируется без разложения; ур-ние температурной зависимости давления пара: lg p>(Па) = -11211/T+ 12,67 (820-933 К); теплопроводность 0,07 Вт/(см·К); температурный коэф. линейного расширения 21·10^-3 К^-1; полупроводник p-типа, т_р = = (0,06 — 0,14) т₀, подвижность дырок 300 см²/(В·с), температурный коэф. —2·10^-4 К.

Получают олова халькогениды оглавлением простых в-в в вакуумир. ампулах или в инертной атмосфере, SnS₂-также сплавле-нием SnS и S; SnS - осаждением из водных р-ров солей Sn(II) с H₂S в присут. H₂SO₄, взаимод. расплавленного SnCl₂ с S. Монокристаллы и эпитаксиальные пленки выращивают хим. осаждением из газовой фазы, методами хим. транспортных р-ций, монокристаллы - также направленной кристаллизацией из расплава.

Олова халькогениды-материалы для термоэлектрич. генераторов (SnTe), фоторезисторов (SnS, SnS₂, SnSe), фотодиодов (SnS, SnSe), переключателей в запоминающих устройствах ЭВМ (SnS₂, SnSe₂); в технике применяют SnSe и SnTe. SnS-также весовая форма при определении Sn² ⁺ , катализатор полимеризации, используется для получения SnO₂; SnS₂-пигмент (имитатор золота, т. наз. сусальное золото) для "золочения" (дерева, гипса), весовая форма при определении Sn⁴ ⁺ ; твердые р-ры SnSe PbSe - материалы ИК оптоэлектроники, лазерной техники.

Лит. см. при. ст. Олово. В. П. Зломанов.