Séléniure de gallium(II)

Le séléniure de gallium(II) est un composé chimique de formule GaSe. Il s'agit d'un solide brun-rouge foncé qui se présente sous la forme de feuillets gras et existe sous quatre variétés cristallines. La principale appartient au système réticulaire hexagonal (a = 375,5 pm, c = 1 594 pm), groupe d'espace P63/mmc (no 194), analogue au sulfure de gallium(II) GaS. La structure du solide est lamellaire, chaque lamelle étant formée de motifs Se–Ga–Ga–Se liés entre eux par des liaisons covalentes.

Séléniure de gallium(II)
__ Ga2+     __ Se2−
Identification
No CAS 12024-11-2
No ECHA 100.031.523
No CE 234-689-6
PubChem 6330514
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule GaSe  [Isomères]
Masse molaire[1] 148,68 ± 0,03 g/mol
Ga 46,89 %, Se 53,11 %,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le séléniure de gallium(II) est un semi-conducteur II-VI à gap indirect de largeur 2,1 eV. Sa conductivité électrique varie en fonction de la lumière incidente[2],[3]. C'est un matériau prometteur pour les applications en optique non linéaire et en photoconductivité, pour les accumulateurs au lithium et la production d'énergie solaire photovoltaïque, mais son utilisation à large échelle est entravée d'une part par la difficulté à faire croître des monocristaux de taille suffisante, et d'autre part par la fragilité mécanique de ces monocristaux le long de leurs lignes de clivage, et ce bien que leur dopage à l'indium améliore sensiblement leurs propriétés mécaniques[4].

Le séléniure de gallium(II) peut être obtenu par réaction directe du gallium et du sélénium à haute température :

Ga + Se → GaSe.

On peut également produire des nanoparticules de GaSe par réaction de triméthylgallium Ga(CH3)3 avec du séléniure de trioctylphosphine (TOPSe) dans une solution à haute température de trioctylphosphine (TOP) et d'oxyde de trioctylphosphine[5] (TOPO) :

Ga(CH3)3 + P[(CH2)7CH3]3Se → GaSe.

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) Richard H. Bube et Edward L. Lind, « Photoconductivity of Gallium Selenide Crystals », Physical Review Journals Archive, vol. 115, no 5,‎ , p. 1159-1164 (DOI 10.1103/PhysRev.115.1159, Bibcode 1959PhRv..115.1159B, lire en ligne)
  3. (en) C. Kübler, « Ultrabroadband detection of multi-terahertz field transients with GaSe electro-optic sensors: Approaching the near infrared », Applied Physics Letters, vol. 85, no 16,‎ , article no 3360 (DOI 10.1063/1.1808232, Bibcode 2004ApPhL..85.3360K, lire en ligne)
  4. (en) Valeriy G. Voevodin, Olga V. Voevodina, Svetlana A.Bereznaya, Zoya V. Korotchenko, Aleksander N. Morozov, Sergey Yu. Sarkisov, Nils C. Fernelius et Jonathan T. Goldstein, « Large single crystals of gallium selenide: growing, doping by In and characterization », Optical Materials, vol. 26, no 4,‎ , p. 495-499 (DOI 10.1016/j.optmat.2003.09.014, Bibcode 2004OptMa..26..495V, lire en ligne)
  5. (en) V. Chikan et D. F. Kelley, « Synthesis of Highly Luminescent GaSe Nanoparticles », Nano Letters, vol. 2, no 2,‎ , p. 141-145 (DOI 10.1021/nl015641m, Bibcode 2002NanoL...2..141C, lire en ligne)
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