Gallium(II)-selenid
Gallium(II)-selenid ist eine anorganische chemische Verbindung des Galliums aus der Gruppe der Selenide. Neben diesem existieren mit Gallium(III)-selenid und Gallium(I)-selenid noch weitere Galliumselenide.
| Kristallstruktur | ||||||||||||||||
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| _ Ga2+ _ Se2− | ||||||||||||||||
| Kristallsystem | ||||||||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Gallium(II)-selenid | |||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Verhältnisformel | GaSe | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
dunkelrotbrauner Feststoff[1] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 148,7 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | |||||||||||||||
| Dichte |
5,03 g·cm−3[1] | |||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||
Gewinnung und Darstellung
BearbeitenGallium(II)-selenid kann durch Reaktion von Gallium mit Selen bei hohen Temperaturen gewonnen werden.[1]
Eigenschaften
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Gallium(II)-selenid ist ein dunkelrotbrauner Feststoff, der in Form von fettig glänzenden Blättchen vorliegt[1] und in vier verschiedenen Modifikationen vorkommt.[4] Die häufigste Modifikation besitzt ein hexagonale Kristallstruktur (a = 375,5 pm, c = 1594 pm)[1] mit der Raumgruppe P63/mmc (Raumgruppen-Nr. 194)[5], der Gallium(II)-sulfid ähnelt. Diese besteht aus Schichten, wobei jede Schicht aus Se-Ga-Ga-Se-Lagen besteht, die durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Die Schichten selber werden durch schwache Van-der-Waals-Bindungen zusammengehalten. Durch die unterschiedliche Anordnung der Schichten zueinander kristallisiert die Verbindung in mehreren Modifikationen.[6] Die Verbindung ist ein III-VI-Halbleiter mit einem indirekten Bandabstand von 2,1 eV. Der Halbleiter ändert bei Lichteinfall seine elektrische Leitfähigkeit[7][8] und wird im Bereich der nichtlinearen Optik im Frequenzbereich von 14 THz bis 31 THz zur Frequenzverdopplung eingesetzt.[8]
Aufgrund seiner optischen und elektrischen Eigenschaften wurde die Verbindung intensiv untersucht und für eine Reihe von Anwendungen wie in der Photovoltaik, Lithiumbatterien und als nichtlineare optische Medien vorgeschlagen.[6] Eine praktische Verwendung von Galliumselenid ist jedoch nur eingeschränkt möglich, da es technisch nicht einfach möglich ist, größere Einkristalle herzustellen. Die praktische Verwendbarkeit wird weiter erschwert, da das Material entlang von geringen Störungslinien im Kristallaufbau leicht bricht, was die mechanische Bearbeitung erschwert. Durch eine Dotierung mit Indium kann die Strukturfestigkeit in gewissen Umfang verbessert werden.[9]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f g Georg Brauer, unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a. (Hrsg.): Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band 1. Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 860.
- ↑ Eintrag zu Selenverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. Juli 2021. (JavaScript erforderlich)
- ↑ Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Selenverbindungen mit Ausnahme von Cadmiumsulfoselenid, soweit in diesem Anhang nicht gesondert aufgeführt im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 25. Juli 2021. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
- ↑ Jane E. Macintyre: Dictionary of Inorganic Compounds. CRC Press, 1992, ISBN 0-412-30120-2, S. 3303 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Roger Blachnik (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4., neubearbeitete und revidierte Auflage. Band 3: Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-60035-3, S. 466 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b Edward D. Palik: Handbook of Optical Constants of Solids. Vol. 3. Academic Press, 1998, ISBN 0-12-544423-0, S. 473 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Richard H. Bube, Edward L. Lind: Photoconductivity of Gallium Selenide Crystals. In: Physical Reviews. 115. Jahrgang, Nr. 5, 1959, S. 1159–1164, doi:10.1103/PhysRev.115.1159.
- ↑ a b C. Kübler, R. Huber, S. Tübel, A. Leitenstorfer: Ultrabroadband detection of multi-terahertz field transients with GaSe electro-optic sensors: Approaching the near infrared. In: Applied Physics Letters. 85, 2004, S. 3360, doi:10.1063/1.1808232.
- ↑ V. G. Voevodin, et al.: Large single crystals of gallium selenide: growing, doping by In and characterization. In: Optical Materials. 26. Jahrgang, Nr. 4, 2004, S. 495, doi:10.1016/j.optmat.2003.09.014.