Cadmiumsulfid

Cadmiumsulfid, chemisch CdS, ist eine binäre Verbindung aus Cadmium und Schwefel. Es kommt natürlicherweise als Mineral Greenockit vor und gehört zu den II-VI-Verbindungshalbleitern. CdS ist in der Halbleiter-Technologie von Bedeutung und wird seit langem auch als Pigment verwendet.

Die kristalline Form tritt vorwiegend in zwei Modifikationen auf: kubisch (Zinkblende, sphaleritartige Struktur) und hexagonal (Wurtzit). CdS besitzt ein direct bandgap von etwa 2,42 Elektronvolt bei Raumtemperatur, was es im sichtbaren Spektrum absorbierend macht und zu Emissionen im Gelb- bis Orangbereich führt. Die Substanz ist dunkelgelb bis gelb-orange und kann in Form von Pulver, Kristallen oder dünnen Filmen vorkommen.

Vorkommen, Herstellung und Verarbeitung: CdS kommt naturhaft als Mineral Greenockit vor. Industriell wird es durch Präzipitation aus Cadmiumsalzen mit Sulfid-Ionen hergestellt oder durch Sulfidierung cadmiumbasierter Verbindungen gewonnen. Es lässt sich in feine Pulver, Kristalle oder dünne Filme umsetzen und durch Dotierung oder Nanostrukturierung anpassbar machen.

Anwendungen: Historisch wird CdS als Pigment Cadmiumgelb in Farben, Kunststoffen und Keramik verwendet. In der Elektronik diente es als Photokonduktor in frühen fotoelektrischen Zellen. In der modernen Optoelektronik und Photovoltaik dient CdS oft als Fenster- oder Kontaktmaterial in CdS/CdTe- bzw. anderen Thin-Film-Solarzellen sowie in verschiedenen lichtabhängigen Bauelementen.

Sicherheit: Cadmiumverbindungen sind toxisch. Der Umgang mit CdS erfordert strikte Kontrollen zum Schutz von Gesundheit und Umwelt; unsachgemäße Freisetzung oder Entsorgung kann schädlich sein. Entsprechende Regelungen und Entsorgungswege müssen eingehalten werden.