Quecksilber Cadmium Tellurid Hg1 xCdxTe englisch mercury cadmium telluride MCT ist eine ternäre Halbleiterverbindung aus

Quecksilber-Cadmium-Tellurid, Hg_1−xCd_xTe (englisch mercury cadmium telluride, MCT) ist eine ternäre Halbleiterverbindung aus Cadmiumtellurid und Quecksilbertellurid. Es ist ein direkter Halbleiter.

Kristallstruktur Bearbeiten

Kristallstruktur von Hg_1−xCd_xTe mit Hg und Cd gemischt in gelb, Te in weiß.

Die gesamte Mischungsreihe Hg_1−xCd_xTe inklusive der beiden Randphasen HgTe und CdTe kristallisiert in der Zinkblende-Struktur in der Raumgruppe F43m (Raumgruppen-Nr. 216)Vorlage:Raumgruppe/216. Quecksilber und Cadmium teilen sich ein Untergitter, wo sie statistisch ungeordnet verteilt sind. Das andere Untergitter besteht komplett aus Tellur. Alle Atome sind dabei tetraedrisch koordiniert.

Verwendung Bearbeiten

Bandabstand als Funktion des Cadmiumanteils bei verschiedenen Temperaturen

Quecksilber-Cadmium-Tellurid wird als Ausgangsmaterial für Infrarotsensoren eingesetzt, beispielsweise beim High-Resolution Instrument der Raumsonde Deep Impact sowie bei der NIRCam des James-Webb-Teleskops. Der Cadmiumanteil in Hg_1−xCd_xTe bestimmt den Bandabstand und damit die Wellenlängenempfindlichkeit. Je nach Zusammensetzung kann damit die Cut-off-Wellenlänge verschoben werden. Bei 0 % Quecksilber (also CdTe) beträgt der Bandabstand maximal 1,5 eV.

Es wurde zum ersten Mal 1958 von einer Forschergruppe in England synthetisiert. Aufgrund der Linearität des photoelektromagnetischen Effektes von der Magnetfeldstärke können Dünnfilm-Sensoren dieses Typs auch für konstruktiv einfache Magnetometer mit kleiner Zeitkonstante eingesetzt werden.

Literatur Bearbeiten

P. Norton: HgCdTe infrared detectors. In: Opto-Electronics Review. Band 10, Nr. 3, 2002, S. 159–174 ( [PDF; 1,3 MB; abgerufen am 1. September 2021]).

Einzelnachweise Bearbeiten

W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Young: Preparation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. 9, 1959, S. 325, doi:10.1016/0022-3697(59)90110-6.
W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Young: Preparation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. Band 9, Nr. 3–4, Februar 1959, S. 325–329, doi:10.1016/0022-3697(59)90110-6.
Manfred von Ardenne: Effekte der Physik und ihre Anwendungen. 3. Auflage. Frankfurt am Main 2005, ISBN 3-8171-1682-9.

[Lawson1959-1] W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Young: Preparation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. 9, 1959, S. 325, doi:10.1016/0022-3697(59)90110-6.

[2] W.D. Lawson, S. Nielsen, E.H. Putley, A.S. Young: Preparation and properties of HgTe and mixed crystals of HgTe-CdTe. In: Journal of Physics and Chemistry of Solids. Band 9, Nr. 3–4, Februar 1959, S. 325–329, doi:10.1016/0022-3697(59)90110-6.

[3] Manfred von Ardenne: Effekte der Physik und ihre Anwendungen. 3. Auflage. Frankfurt am Main 2005, ISBN 3-8171-1682-9.