三テルル化二アンチモン

三テルル化二アンチモン(さんテルルかにアンチモン、)は、化学式Sb2Te3で表される無機化合物である。他のカルコゲン化ニクトゲン化合物と同様に、灰色の層状構造を持つ結晶性固体であるが、多形であり、融点や密度、色は結晶形に依存する。層状構造は、二つのアンチモン層と三つのテルル層からなり、弱いファンデルワールス力により結合している。Sb2Te3は、バンドギャップが0.21 eVのナローギャップ半導体であり、トポロジカル絶縁体でもあるため、厚さに依存した特性をもつ。

結晶構造
三テルル化二アンチモンは、菱面体晶系の結晶構造をとる。共有結合で結合した原子が、五つの薄層（Te-Sb-Te-Sb-Teの順）を形成し、それぞれの層がファンデルワールス結合により保持されている。このような層状構造と、弱い層間の力のため、機械的に剥離し単一のシートを分離することが可能である。

合成
三テルル化二アンチモンは、化合物として自然に生成されるが、化学量論的な化合物は500〜900℃でアンチモンをテルルと反応させることで形成される。
 2Sb(l)\ + 3Te(l) -> Sb2Te3(l)

応用
アンチモンやビスマスの他のカルコゲン化物と同様に、三テルル化二アンチモンは、半導体としての性質について研究されてきた。適切なドーパントをドープすることで、N型半導体にもP型半導体にもなる。

鉄でドープすることで、純粋なSb2Te3で検出される単一のフェルミポケットとは対象的に、複数のフェルミポケットが生じ、キャリア密度とキャリア移動度が低下する。

三テルル化二アンチモンは、一テルル化ゲルマニウムGeTeとともに金属間化合物GeSbTeを形成する。

三テルル化二ビスマスBi2Te3と同様に、三テルル化二アンチモンは大きな熱電効果を持つため、固体冷媒、ペルティエ素子に用いられる。

出典

Category:アンチモンの化合物
Category:テルル化物