Seleniuro de zinc

Seleniuro de zinc es el compuesto inorgánico con la fórmula ZnSe. Es un sólido de color amarillo limón aunque la mayoría de las muestras tienen un color más apagado debido a los efectos de la oxidación. Es un semiconductor intrínseco con una banda prohibida de aproximadamente 2,70 eV a 25 °C (77 °F). El ZnSe se presenta como un mineral raro, stilleita, que lleva el nombre de Hans Stille.

Síntesis y propiedades

El ZnSe está disponible en polimorfos hexagonales (wurtzita) y cúbicos (zincblenda). En ambos casos, los sitios Zn²⁺ y Se²⁻ son tetraédricos. La diferencia en las estructuras está relacionada con motivos de empaquetamiento cercano, hexagonal versus cúbico.

El ZnSe cúbico se produce mediante el tratamiento de una solución acuosa de sulfato de zinc con seleniuro de hidrógeno:

ZnSO₄ + H₂Se → ZnSe + H₂Así que...₄

Al calentar la forma cúbica se obtiene ZnSe hexagonal.

Una síntesis alternativa implica calentar una mezcla de óxido de zinc, sulfuro de zinc y selenio:

2 ZnO + ZnS + 3 Se → 3 ZnSe + SO₂

Es un semiconductor de banda prohibida ancha del grupo de semiconductores II-VI (ya que el zinc y el selenio pertenecen a los grupos 12 y 16 de la tabla periódica, respectivamente). El material puede estar dopado de tipo n, por ejemplo, con elementos halógenos. El dopaje de tipo P es más difícil, pero se puede lograr introduciendo galio.

Aplicaciones

• ZnSe se utiliza para formar diodos emisores de luz II-VI y láseres de diodo. emite luz azul.
• ZnSe dopa con cromo (ZnSe:Cr) se ha utilizado como un medio de ganancia láser infrarrojo emitiendo alrededor de 2.4 μm.
• Se utiliza como material óptico infrarrojo con un rango de longitud de onda de transmisión notablemente amplio (0.45 μm a 21.5 μm). El índice refractivo es de aproximadamente 2,67 a 550 nm (verde), y alrededor de 2,40 a 10,6 μm (LWIR). Similar al sulfuro de zinc, ZnSe es producido como hojas microcristalinas por síntesis de gas selenide de hidrógeno y vapor de zinc. Otro método de producción es un crecimiento de la derretida bajo presión excesiva de gas inerte (Ar generalmente). Cuando está libre de absorción e inclusiones es ideal para la óptica láser CO2 a 10.6 μm longitud de onda. Es por lo tanto un material IR muy importante. En la vida cotidiana, se puede encontrar como la entrada óptica en la nueva gama de termómetros clínicos "en el interior", visto como una pequeña ventana amarilla. El selenuro de zinc puede reaccionar lentamente con la humedad atmosférica si está mal pulido, pero esto no es generalmente un problema serio. Excepto cuando la óptica se utiliza en la espectroscopia o en el ángulo Brewster, los revestimientos ópticos antirreflexión o que suministran rayos generalmente se emplean.
• ZnSe activa con dicurium (ZnSe(Te)) es un scintillator con pico de emisión a 640 nm, adecuado para coincidir con fotodiodes. Se utiliza en detectores de rayos X y gamma. Los scintilladores ZnSe son significativamente diferentes de los ZnS.

Reacciones

El ZnSe es insoluble en agua, pero se disuelve en ácido clorhídrico concentrado.

Se puede depositar como una película delgada mediante técnicas de deposición química de vapor que incluyen MOVPE y evaporación al vacío.