Telururo de zinc

El telururo de cinc es un compuesto químico binario con la fórmula ZnTe. Este sólido es un material semiconductor con una banda prohibida directa de 2,26 eV. Suele ser un semiconductor de tipo p. Su estructura cristalina es cúbica, como la de la esfalrita y el diamante.

Propiedades

El ZnTe tiene la apariencia de un polvo gris o rojo parduzco, o cristales rojo rubí cuando se refina por sublimación. El telururo de cinc normalmente tiene una estructura cristalina cúbica (esfalerita o "zincblende"), pero también se puede preparar como cristales de sal de roca o en cristales hexagonales (estructura de wurtzita). Irradiado por un haz óptico fuerte, arde en presencia de oxígeno. Su constante de red es de 0,6101 nm, lo que permite que se cultive con o sobre antimoniuro de aluminio, antimoniuro de galio, arseniuro de indio y seleniuro de plomo. Con algún desajuste de red, también se puede cultivar en otros sustratos como GaAs, y se puede cultivar en forma policristalina (o nanocristalina) de película delgada sobre sustratos como el vidrio, por ejemplo, en la fabricación de células solares de película delgada. En la estructura cristalina de wurtzita (hexagonal), tiene parámetros reticulares a = 0,427 y c = 0,699 nm.

Aplicaciones

Optoelectrónica

El telururo de cinc se puede dopar fácilmente y, por este motivo, es uno de los materiales semiconductores más comunes que se utilizan en optoelectrónica. El ZnTe es importante para el desarrollo de diversos dispositivos semiconductores, incluidos los LED azules, los diodos láser, las células solares y los componentes de los generadores de microondas. Se puede utilizar para células solares, por ejemplo, como capa de campo de superficie posterior y como material semiconductor de tipo p para una estructura de CdTe/ZnTe o en estructuras de diodos PIN.

El material también se puede utilizar como componente de compuestos semiconductores ternarios, como Cd_xZn_(1-x)Te (conceptualmente una mezcla compuesta por los miembros finales ZnTe y CdTe), que se puede fabricar con una composición variable x para permitir que la banda prohibida óptica se ajuste como se desee.

Óptica no lineal

El telururo de cinc junto con el niobato de litio se utiliza a menudo para la generación de radiación pulsada de terahercios en espectroscopia de terahercios en el dominio del tiempo y en imágenes de terahercios. Cuando un cristal de dicho material se somete a un pulso de luz de alta intensidad de duración inferior a un picosegundo, emite un pulso de frecuencia de terahercios a través de un proceso óptico no lineal llamado rectificación óptica. Por el contrario, al someter un cristal de telururo de cinc a una radiación de terahercios, muestra birrefringencia óptica y cambia la polarización de una luz transmitida, lo que lo convierte en un detector electroóptico.

El telururo de cinc dopado con vanadio, "ZnTe:V", es un material fotorrefractivo óptico no lineal que puede utilizarse en la protección de sensores en longitudes de onda visibles. Los limitadores ópticos ZnTe:V son ligeros y compactos, sin la óptica complicada de los limitadores convencionales. El ZnTe:V puede bloquear un haz de interferencia de alta intensidad de un deslumbrador láser, sin dejar de pasar la imagen de menor intensidad de la escena observada. También se puede utilizar en interferometría holográfica, en interconexiones ópticas reconfigurables y en dispositivos de conjugación de fase óptica láser. Ofrece un rendimiento fotorrefractivo superior en longitudes de onda entre 600 y 1300 nm, en comparación con otros semiconductores compuestos III-V y II-VI. Al añadir manganeso como dopante adicional (ZnTe:V:Mn), su rendimiento fotorrefractivo puede aumentar significativamente.