Lead tin telluride
लेड टिन टेलुराइड, जिसे पी. बी. एस. एन. टी. ई. या पी. बी. 1-एक्स. एस. एन. एक्स. टी. ई. के रूप में भी जाना जाता है, सीसा, टिन और टेलुरियम का एक त्रयी मिश्र धातु है, जिसे आम तौर पर टिन को लेड टेलुराइड में या सीसे को टिन टेलुराइड में मिलाकर बनाया जाता है। यह एक IV-VI संकीर्ण पट्टी अंतराल अर्धचालक सामग्री है। Pb1 − xSnxTe के बैंड अंतराल को सामग्री में संरचना (x) को बदलकर ट्यून किया जाता है। एस. एन. टी. ई. को पी. बी. (या पी. बी. टी. ई. के साथ एस. एन.) के साथ मिश्रित किया जा सकता है ताकि बैंड अंतर को 0.09 ई. वी. (पी. बी. टी. ई.) से 0.18 ई. वी. (एस. एन. टी. ई.) तक ट्यून किया जा सके। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि II-VI चाल्कोजेनाइड्स के विपरीत, जैसे। कैडमियम, पारा और जस्ता चाल्कोजेनाइड्स, Pb1 − xSnxTe में बैंड अंतर दो चरम सीमाओं के बीच रैखिक रूप से नहीं बदलता है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे संरचना (x) बढ़ती है, बैंड अंतराल कम होता जाता है, एकाग्रता व्यवस्था में शून्य तक पहुंच जाता है (0.32-0.65 क्रमशः तापमान 4-300 K के अनुरूप) और आगे SnTe के थोक बैंड अंतराल की ओर बढ़ता है। इसलिए, लीड टिन टेलुराइड मिश्र धातुओं में उनके अंतिम बिंदु समकक्षों की तुलना में संकीर्ण बैंड अंतराल होते हैं जो लीड टिन टेलुराइड को मध्य अवरक्त, 3-14 μm ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोग के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाते हैं। लेड टिन टेलुराइड 300 केल्विन पर पी-प्रकार का अर्धचालक है। जैसे-जैसे टिन की मात्रा बढ़ती है छेद की सांद्रता बढ़ती है जिसके परिणामस्वरूप विद्युत चालकता में वृद्धि होती है। संरचना सीमा x = 0 से 0.00 के लिए, विद्युत चालकता 500 केल्विन तक तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाती है और 500 केल्विन से अधिक बढ़ जाती है। संरचना सीमा के लिए, x ≤ 0.25, तापमान में वृद्धि के साथ विद्युत चालकता कम हो जाती है। Pb1 − xSnxTe का सीबेक गुणांक 300 K पर Sn सामग्री में वृद्धि के साथ घटता है। संरचना x> 0.25 के लिए, Pb1 − xSnxTe की तापीय चालकता Sn सामग्री में वृद्धि के साथ बढ़ती है। तापीय चालकता मान पूरे संरचना सीमा, x> 0 पर तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाते हैं। Pb1 − xSnxTe के लिए, अधिकतम थर्मोइलेक्ट्रिक शक्ति कारक के अनुरूप इष्टतम तापमान संरचना x में वृद्धि के साथ बढ़ता है। लीड टिन टेलुराइड का छद्म द्विआधारी मिश्र धातु 400-700 K तापमान सीमा पर एक थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री के रूप में कार्य करता है। लीड टिन टेलुराइड में एक सकारात्मक तापमान गुणांक होता है अर्थात। दी गई संरचना x के लिए, तापमान के साथ बैंड अंतर बढ़ता है। इसलिए, लेड टिन टेलुराइड आधारित लेजर के साथ काम करते समय तापमान स्थिरता बनाए रखनी होती है। हालांकि, लाभ यह है कि लेजर की परिचालन तरंग दैर्ध्य को संचालन तापमान में बदलाव करके आसानी से ट्यून किया जा सकता है। डोप्ड सिलिकॉन जैसे बाहरी अर्धचालकों के लिए ~ 50 सेमी-1 की तुलना में लेड टिन टेलुराइड का ऑप्टिकल अवशोषण गुणांक आमतौर पर ~ 750 सेमी-1 होता है। उच्च ऑप्टिकल गुणांक मूल्य न केवल उच्च संवेदनशीलता सुनिश्चित करता है, बल्कि ऑप्टिकल क्रॉस टॉक को रोकने के लिए व्यक्तिगत डिटेक्टर तत्वों के बीच आवश्यक दूरी को भी कम करता है, जिससे एकीकृत परिपथ प्रौद्योगिकी आसानी से सुलभ हो जाती है। पारा कैडमियम टेलुराइड की तुलना में ट्यूनेबल संकीर्ण बैंड अंतराल और लेड टिन टेलुराइड के अपेक्षाकृत उच्च परिचालन तापमान के कारण, यह आई. आर. स्रोतों, बैंड-पास फिल्टर और आई. आर. डिटेक्टरों में वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए पसंद की सामग्री रही है। इसने 8-14 माइक्रोन विंडो में विकिरण को महसूस करने के लिए फोटोवोल्टिक उपकरणों के रूप में अनुप्रयोग पाए हैं। एकल क्रिस्टल Pb1 − xSnxTe डायोड लेजर को सल्फर डाइऑक्साइड जैसे गैसीय प्रदूषकों का पता लगाने के लिए नियोजित किया गया है। लेड टिन टेलुराइड्स का उपयोग थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों में किया गया है। संदर्भ टेलुराइड्स लीड मिश्र धातु टिन मिश्र धातु IV-VI अर्धचालक