Lead tin telluride
ಲೀಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಅನ್ನು PbSnTe ಅಥವಾ Pb1−xSnxTe ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೀಸ, ತವರ ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಲೂರಿಯಂನ ತ್ರಿಕೋನ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತವರವನ್ನು ಸೀಸ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಆಗಿ ಅಥವಾ ಸೀಸವನ್ನು ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಆಗಿ ಬೆರೆಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು IV-VI ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು (x) ಬದಲಿಸುವ ಮೂಲಕ Pb1 − xSnxTe ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು 0.09 eV (PbTe) ನಿಂದ 0.18 eV (SnTe) ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲು SnTe ಅನ್ನು Pb (ಅಥವಾ PbTe ಜೊತೆ Sn) ನೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮಾಡಬಹುದು. II-VI ಕ್ಯಾಲ್ಕ್ಕೋಜೆನೈಡ್ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಂ, ಪಾದರಸ ಮತ್ತು ಸತು ಕ್ಯಾಲ್ಕೋಜೆನೈಡ್ಗಳು, Pb1 − xSnxTe ನಲ್ಲಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಎರಡು ವಿಪರೀತಗಳ ನಡುವೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ತದ್ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಸಂಯೋಜನೆ (x) ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ (0.32-0.65 ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ತಾಪಮಾನ 4-300 K ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು SnTe ಯ ಬೃಹತ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೆಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ತಮ್ಮ ಅಂತಿಮ ಬಿಂದು ಪ್ರತಿರೂಪಗಳಿಗಿಂತ ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಲೆಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಅನ್ನು ಮಧ್ಯ ಅತಿಗೆಂಪು, 3-14 μm ಆಪ್ಟೋ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಲೀಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ 300 ಕೆ ನಲ್ಲಿ ಪಿ-ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿದೆ. ಟಿನ್ ಅಂಶವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ರಂಧ್ರದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜನೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ x = 0 ರಿಂದ 0.1 ರವರೆಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು 500 ಕೆ ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 500 ಕೆ ಮೀರಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜನೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ, x ≤ 0.25, ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. Pb1 − xSnxTe ನ ಸೀಬೆಕ್ ಗುಣಾಂಕವು 300 K ನಲ್ಲಿ Sn ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜನೆ x> 0.25 ಗೆ, Pb1 − xSnxTe ನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು Sn ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂಯೋಜನೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ, x> 0. Pb1 − xSnxTe ಗೆ, ಗರಿಷ್ಠ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪವರ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವು x ಸಂಯೋಜನೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಲೀಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ನ ಸೂಡೋ ಬೈನರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹವು 400-700 K ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಲೆಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಧನಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆ x ಗೆ, ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೆಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಆಧಾರಿತ ಲೇಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದರ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಲೇಸರಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸರಳವಾಗಿ ಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಲೆಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ~ 750 ಸೆಂ. ಮೀ.-1 ಆಗಿದ್ದು, ಡೋಪ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ನಂತಹ ಬಾಹ್ಯ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಇದು ~ 50 ಸೆಂ. ಮೀ.-1 ಆಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಾಂಕದ ಮೌಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಸಮಗ್ರ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸುವಂತೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ರಾಸ್ ಟಾಕ್ ಅನ್ನು ತಡೆಯಲು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅಂಶಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪಾದರಸದ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ ಮತ್ತು ಸೀಸದ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ನ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನದಿಂದಾಗಿ, ಇದು ಐಆರ್ ಮೂಲಗಳು, ಬ್ಯಾಂಡ್-ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಐಆರ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿನ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಆಯ್ಕೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಇದು 8-14 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ವಿಂಡೋದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಗ್ರಹಿಸಲು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನಂತಹ ಅನಿಲ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಿಂಗಲ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ Pb1 − xSnxTe ಡಯೋಡ್ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಲೀಡ್ ಟಿನ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ಗಳನ್ನು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ಸ್ ಲೀಡ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಟಿನ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು IV-VI ಅರೆವಾಹಕಗಳು