IIVIVerbindungen

II-VI-Verbindungen, auch II–VI-Verbindungen genannt, sind eine Klasse binärer Halbleiter, die sich aus einem Element der Gruppe II (z. B. Zn, Cd, Hg) und einem Element der Gruppe VI (O, S, Se, Te) zusammensetzen. Typische Vertreter sind ZnO, ZnS, ZnSe, CdS, CdSe, CdTe und HgS. Je nach Kombination können sie unterschiedliche Kristallstrukturen einnehmen, meist Zinkblende oder Wurtzite, wodurch anisotrope optische Eigenschaften entstehen. Die Bindung besitzt einen signifikanten kovalenten Anteil mit Ioneneigenschaften, was sich in Stabilität, Haftung an Substraten und Defektverhalten niederschlägt.

Die Bandlücke dieser Materialien reicht von breiten Lücken im UV- bis hin zu niedrigeren Lücken im nahen Infrarotbereich. Beispiele: ZnO ca. 3,3–3,4 eV, ZnS ca. 3,7 eV, ZnSe ca. 2,7 eV, CdS ca. 2,4 eV, CdSe ca. 1,7 eV, CdTe ca. 1,5 eV. Dadurch eignen sich II–VI-Verbindungen für eine Vielzahl optoelektronischer Anwendungen, darunter LEDs, Laser, Photodetektoren, Solarzellen (insbesondere CdTe-basierte Dünnschichtsolarzellen) und Quantenpunkte.

Herstellung und Eigenschaften erfolgen typischerweise durch Techniken wie Molekularstrahlexpansion (MBE), Metallorganische Gasphasenepitaxie (MOVPE), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder hydrothermale Verfahren. Doping ermöglicht N- oder P-Typ-Verhalten, wobei p-Typ-Doping in vielen II–VI-Verbindungen eine Herausforderung darstellt. Anwendungen profitieren zudem von hohen excitonalen Bindungsenergien in einigen Materialien, was sie besonders attraktiv für UV-LEDs und Detektoren macht.

Sicherheits- und Umweltaspekte: cadmium- und quecksilberhaltige Verbindungen erfordern sorgfältigen Umgang, Entsorgung und Regulierung aufgrund von Toxizität und Umweltbelastung.