Phosphure de cadmium
Le phosphure de cadmium (Cd3P2) est un composé chimique inorganique. C'est un solide gris ou blanc bleuté semi-conducteur avec une largeur de bande interdite de 0,5 eV[1]. Il possède des applications comme pesticide, matériau pour diodes laser et pour l'électronique haute puissance et haute fréquence[1].
| Phosphure de cadmium | |
| Identification | |
|---|---|
| Synonymes |
Diphosphure de tricadmium |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.031.437 |
| No CE | 234-595-5 |
| PubChem | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | blanc bleuté[1] ou gris[2] |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Cd3P2 |
| Masse molaire[3] | 399,181 ± 0,024 g/mol Cd 84,48 %, P 15,52 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 700°C[1] |
| Masse volumique | 5,96 g/cm3[1] |
| Propriétés électroniques | |
| Largeur de bande interdite | 0,5 eV |
| Mobilité électronique | 1500 cm2/Vs[1] |
| Cristallographie | |
| Système cristallin | Tétragonal |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | 3,88[1] |
| Précautions | |
| SGH | |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
modifier  |
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Synthèse et réactions
modifierLe phosphure de cadmium peut être préparé par la réaction du cadmium avec le phosphore :
- 6 Cd + P4 → 2 Cd3P2
Structure
modifierLe Cd3P2 a une structure cristalline tétragonale à température ambiante.
La structure cristalline du phosphure de cadmium est très similaire à celle du phosphure de zinc (Zn3P2), de l'arséniure de cadmium (Cd3As2) et de l'arséniure de zinc (Zn3As2). Ces composés du système quaternaire Zn-Cd-P-As (en) forment une solution solide continue totale[4].
Applications
modifierAu cours de la dernière décennie, l'intérêt pour le phosphure de cadmium en tant que source d'émission rapide dans le proche infrarouge s'est accru à cause du développement de boîtes quantiques en phosphure de cadmium. La bibliographie a montré que ces boîtes quantiques possèdent une émission accordable entre 700 nm et 1500 nm[5],[6]. Un article récent a étudié l'effet de la passivation de surface sur ces boîtes quantiques et a montré que les boîtes quantiques au phosphure de cadmium pouvaient avoir un temps de relaxation intrinsèque en bord de bande inférieur à 100 ns[7].
Sécurité
modifierComme les autres phosphures de métal, il est extrêmement toxique lorsqu'il est avalé à cause de la formation de gaz phosphine quand il réagit avec les acides gastriques. Il est également cancérogène et dangereux pour la peau, les yeux et d'autres organes, en grande partie à cause de l'empoisonnement au cadmium.
Références
modifier- (en) « Cadmium Phosphide (Cd3P2) Semiconductors », sur azom.com, (consulté le )
- (en) William Ramsay, A System of Inorganic Chemistry, J. & A. Churchill, (lire en ligne), p. 551
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) V. M. Trukhan, A. D. Izotov et T. V. Shoukavaya, « Compounds and solid solutions of the Zn-Cd-P-As system in semiconductor electronics », Inorganic Materials, vol. 50, no 9, , p. 868–873 (DOI 10.1134/S0020168514090143, S2CID 94409384)
- (en) S. Miao, S.G. Hickey, B. Rellinghaus, C. Waurisch et A. Eychmuller, « Synthesis and Characterization of Cadmium Phosphide Quantum Dots Emitting in the Visible Red to Near-Infrared », Journal of the American Chemical Society, vol. 132, no 16, , p. 5613–5615 (PMID 20361738, DOI 10.1021/ja9105732)
- (en) R. Xie, J. Zhang, W. Yang et X. Peng, « Synthesis of Monodisperse, Highly Emissive, and Size-Tunable Cd3P2 Nanocrystals », Chemistry of Materials, vol. 22, no 13, , p. 3820–3822 (DOI 10.1021/cm1008653)
- (en) L. Smith, K. E. Harbison, B. T. Diroll et I. Fedin, « Acceleration of Near-IR Emission through Efficient Surface Passivation in Cd3P2 Quantum Dots », Materials, vol. 16, no 19, , p. 6346 (PMID 37834483, PMCID 10573561, DOI 10.3390/ma16196346
)
