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: та = тb = 0,2m0,
mс = 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 |
- |
Золотисто-желтый |
Синевато-черный |
Черный |
- |
||||||
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 тр =
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 те = 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, тр = = (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.