Arsenic(III) telluride
આર્સેનિક (III) ટેલ્યુરાઇડ એ રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતું અકાર્બનિક સંયોજન છે. તે બે સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, મોનોક્લિનિક α તબક્કો જે ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ રોમ્બોહેડ્રલ β તબક્કામાં પરિવર્તિત થાય છે. આ સંયોજન અર્ધચાલક છે, જેમાં મોટાભાગના પ્રવાહ છિદ્રો દ્વારા વહન થાય છે. આર્સેનિક ટેલુરાઇડની બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સમાં તેના ઉપયોગ માટે તપાસ કરવામાં આવી છે. મોલેક્યુલર અને સ્ફટિકીય માળખું આર્સેનિક (III) ટેલુરાઇડ એ જૂથ 15 સેસ્ક્વીકેલકોજેનાઇડ્સનું જથ્થાબંધ સ્વરૂપ છે જે અણુઓની સાંકળો બનાવે છે જે આખરે એકબીજાની ટોચ પર સ્ટૅક્ડ થાય છે અને નબળા વેન ડેર વાલ્સ દળો દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે. અણુઓની લાંબી શાખાઓનું આ સ્ટેકીંગ આર્સેનિક (III) ટેલુરાઇડને એક આકારહીન સ્ફટિકીય માળખું આપે છે જે વિવિધ દબાણ પર ɑ-અને β-રૂપરેખાંકનોમાં મળી શકે છે. આજુબાજુના દબાણ પર, ɑ-નીચા થર્મોઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો સાથે મોનોક્લિનિક માળખું ઉત્પન્ન કરે છે; જો કે, જ્યારે ઉચ્ચ દબાણવાળા વાતાવરણમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે ɑ-એ β-રૂપરેખાંકનમાં પરિવર્તિત થાય છે જે ઉચ્ચ થર્મોઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો સાથે રોમ્બોહેડ્રલ R3m અવકાશ જૂથ ધરાવે છે. તે સેમિકન્ડક્ટર છે અને તેનો ઉપયોગ વિદ્યુત પ્રવાહનું સંચાલન કરવાની ક્ષમતાને કારણે બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવે છે; જો કે, ઊંચા તાપમાને જ્યારે અશુદ્ધિઓ સાથે ડોપ કરવામાં આવે છે ત્યારે આ વાહક ક્ષમતાઓ તેની પરંપરાગત સેમિકન્ડક્ટર ક્ષમતાથી માત્ર ધાતુના વહનમાં અપરિવર્તનીય રીતે પરિવર્તિત થાય છે. આ ઉલટાવી ન શકાય તેવું પરિવર્તન મોટે ભાગે અશુદ્ધિ સમૂહની રચનામાં ઉમેરવામાં આવેલી ડોપિંગ સામગ્રીને કારણે થાય છે જે સંકુલના પેરામેગ્નેટિક વલણમાં વધારો કરે છે. બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સમાં એપ્લિકેશન્સ એ સૌથી ઓછો અભ્યાસ કરાયેલ આકારહીન કેલ્કોજેનાઇડ સંયોજન છે, જે સેમિકન્ડક્ટર્સનો સમૂહ છે જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સમાં પ્રકાશના પુનઃવિતરણ માટે ચશ્મા અથવા લેન્સ તરીકે થાય છે. આકારહીન સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થોમાં સંશ્લેષણ કરવામાં મુશ્કેલી હોવાને કારણે તેનો વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. આર્સેનિક ટેલુરાઇડને સ્ફટિકીકૃત કરવાનું ટાળવા માટે, તે ઓગળેલા પદાર્થમાંથી બહાર આવ્યા પછી તેને ઝડપથી શાંત કરવું આવશ્યક છે. આર્સેનિક ટેલ્યુરાઇડ અને સમાવતી સામગ્રી બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સના ક્ષેત્રમાં લોકપ્રિયતામાં વધારો કરવાનું શરૂ કરી રહી છે કારણ કે આકારહીન ચશ્મા પ્રકાશ સ્રોત (સામાન્ય રીતે લેસર) ની વિદ્યુત ચાર્જ ઘનતાને ફરીથી વહેંચવામાં અપવાદરૂપ છે જ્યારે તે માધ્યમમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આ પુનઃવિતરણનું મહત્વ એ છે કે તે ચોક્કસ કાર્ય કરવા માટે લેસરની પ્રકૃતિમાં ફેરફાર કરવાની મંજૂરી આપે છે. આના કેટલાક ઉદાહરણો સેન્સર, ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં લેસરનો ઉપયોગ, તેમજ સામગ્રી સંશોધનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સાધનો અને અન્ય મશીનરી માટે લેસરનો રંગ બદલવો છે. તાજેતરના અભ્યાસોમાં એવું પણ જાણવા મળ્યું છે કે ગતિશીલતાની ધાર રજૂ કરે છે, જે વાહક અંતરની આસપાસની ધાર હોય છે, તાપમાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના આકારહીન માળખાને અપેક્ષા કરતા વધુ દરે વીજળીનું સંચાલન કરવાની મંજૂરી આપે છે. આને કારણે, એવી ધારણા કરી શકાય છે કે ગતિશીલતાની ધાર સ્થાનિક અને સ્થાનિક સ્થિતિઓ વચ્ચે હોય છે તેમજ અન્ય આકારહીન ચશ્માની તુલનામાં શ્યામ ગતિશીલતામાંથી ફોટોકોન્ડક્ટિવ ગતિશીલતામાં વધુ ઊર્જાસભર કાર્યક્ષમ સંક્રમણ ધરાવે છે. સેમિકન્ડક્ટર આર્સેનિક (III) ટેલુરાઇડ, તેના ડોપ્ડ સ્ફટિકીય સ્વરૂપમાં, ઇલેક્ટ્રોન વાહક ધરાવે છે જે ડોપિંગ અશુદ્ધિઓને કારણે થાય છે જે ધારની આસપાસ પ્રમાણમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાને કારણે ધારની નજીક બેસે છે. આ પ્રમાણમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન અશુદ્ધિઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જેના કારણે ધારની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે જે "પૂંછડી" રચવાનું કારણ બને છે. આ બેન્ડની પૂંછડીઓ ઓવરલેપ થાય છે, જે પી-પ્રકારનાં ડોપિંગની જેમ અંતર અથવા છિદ્રનું કારણ બને છે, જેનો ઉપયોગ વહન માટે થઈ શકે છે; જો કે, જાળીમાં વાહકોની ગતિશીલતા બે પૂંછડીના ફર્મી સ્તરની નજીક નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. આ સૂચવે છે કે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્તેજનાઓ, સામાન્ય રીતે ફોનોન સંબંધિત, વહનનું કારણ બનવા માટે અંતરમાં ઇલેક્ટ્રોનને ઉછાળવા માટે પ્રેરિત કરવા માટે જરૂરી છે. સ્ફટિકોની વિદ્યુત વાહકતા પેદા કરવા માટે બાહ્ય ફોનોન ઉત્તેજનાની જરૂરિયાત બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સના ઉપયોગમાં અથવા આધારિત ચશ્માની અસરકારકતાને વધુ ટેકો આપે છે કારણ કે જાળીમાં પ્રવેશતા પ્રકાશથી ઇલેક્ટ્રોન હોપિંગ પ્રેરિત વહન થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન ફર્મી સ્તરની નજીક કંડક્ટન્સ ગેપમાં કૂદી રહ્યા હોવાથી, પ્રકાશમાં ફેરફાર કરવામાં આવી રહ્યો છે અને તે દાખલ કરેલા કરતાં અલગ સ્વરૂપમાં જાળીમાંથી બહાર નીકળી જશે. સંદર્ભો આર્સેનિક (III) સંયોજનો ટેલુરાઇડ્સ