鍺銻碲(Ge?Sb?Te?,簡稱GST)合金是英特爾3D XPoint存儲器的關鍵材料,其快速相變特性(納秒級)源于高純碲(6N)誘導的非晶-晶態(tài)可逆轉變。在相變過程中,電阻變化可達3個數(shù)量級,實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。三星的128層V-NAND芯片中,GST單元尺寸已縮小至20nm以下,每片晶圓消耗約0.5克高純碲。新型鈧銻碲(Sc-Sb-Te)合金將耐久性提升至1012次循環(huán),有望用于存算一體器件。值得注意的是,相變存儲器在神經(jīng)形態(tài)計算中的突觸模擬功能,進一步拓展了高純碲在人工智能硬件中的應用場景。2025年全球PCM用碲需求預計突破200噸/年。碲的導熱性能良好,有利于熱量的傳遞和散失。山東高純碲先導
碲是一種準金屬,原子序數(shù)為52,原子量為127.6。碲在元素周期表中屬ⅥA族,位于元素周期表的第五行,在銻和碘之間。碲有兩種同素異形體,一種屬六方晶系,原子排列呈螺旋形,具有銀白色金屬光澤;另一種為無定形,為黑色粉末。碲的晶體結構為六角形,莫氏硬度為2.30,抗拉模量為47.10GPa,密度為6.250g/cm3。碲的電阻率為1.6x10?μOhmcm,熱膨脹系數(shù)為16.750x10??K?1,導熱系數(shù)為3.30Wm?1K?1。碲的熔點為450.00°C,沸點為990°C。碲在空氣中加熱熔化后會生成氧化碲的白煙,具有一定的毒性。碲在工業(yè)中具有多種用途,可以作為合金添加劑鋼,以改善加工的特性。山東高純碲先導碲在空氣中燃燒時,帶有藍色火焰,生成二氧化碲,表明其具有一定的化學活性。
碲的表面氧化層(TeO?,厚度2-5nm)導致接觸電阻增加45%,但腐蝕電流密度降至3μA/cm?(pH=2)。Te-Cl鍵的高鍵能(334kJ/mol)使TeCl?成為穩(wěn)定CVD前驅體,分解溫度(380℃)與碲熔點(449℃)完美匹配。納米碲(粒徑8nm)的局域表面等離子體共振(LSPR)峰位于550nm,電場增強因子達10?,賦能單分子級SERS檢測。碲的功函數(shù)(4.3eV)與鈣鈦礦材料價帶頂匹配,使太陽能電池空穴提取效率達99%。在電解液中,Te??形成[TeO?]??-H?O絡合物,擴散系數(shù)提升至5×10??cm?/s,適用于高功率液流電池。很新研究發(fā)現(xiàn),碲摻雜(0.5at%)使鎂合金腐蝕速率降低至0.12mm/年,擴展海洋裝備使用壽命3倍。
硒化鎘/硫化鎘核殼量子點(QDs)的合成需要高純碲(5N)作為前驅體(如TOP-Te),其窄半峰寬(<30nm)可實現(xiàn)Rec.2020色域的95%覆蓋。三星QLED電視的量子點膜每平方米含碲約0.1克,2023年全球顯示用碲達80噸。新一代無鎘量子點(如InP/ZnSeTe)通過引入碲調控能級結構,既滿足環(huán)保要求(RoHS),又將壽命延長至10萬小時。Micro-LED色彩轉換層同樣依賴碲基量子點,蘋果Vision Pro已采用相關技術。挑戰(zhàn)在于碲前驅體的穩(wěn)定性差,解決方案包括開發(fā)液態(tài)碲源(如Te-ODE絡合物)和原子層沉積(ALD)工藝。預計2027年顯示用碲市場規(guī)模將突破3億美元。碲在堿中溶解度較小,表現(xiàn)出一定的化學惰性。
碲是一種具有獨特性質的元素。它在元素周期表中有著自己的位置,與其他元素相互關聯(lián)。碲的材料結構使其具有一定的物理特性,它呈現(xiàn)出銀白色的脆性金屬外觀。碲在性能方面表現(xiàn)出多種特點,比如較低的熔點和沸點,使其在特定條件下能夠展現(xiàn)出獨特的行為。其理化性質也使得碲在一些領域有重要的應用價值,盡管它不溶于水,但能溶于強酸和強堿。關于碲的發(fā)展趨勢,我們可以看到它在一些新興領域的應用逐漸增多。在冶金、半導體、化工等行業(yè)中,碲的用途不斷被拓展和深化。隨著技術的不斷進步,對碲的研究和利用也將更加深入,可能會發(fā)現(xiàn)更多新的應用方向和潛力。同時,隨著人們對環(huán)境保護和資源可持續(xù)利用的重視,碲的回收和再利用也將成為一個重要的發(fā)展方向??偟膩碚f,碲以其獨特的材料結構和性能,以及不斷拓展的應用領域和發(fā)展趨勢,在科學技術的舞臺上扮演著越來越重要的角色。碲溶于硫酸、硝酸、王水等強酸,但不溶于冷水和熱水。山東高純碲先導
碲的延展性和可塑性一般,加工難度相對較大。山東高純碲先導
碲是一種稀有的元素,它具有一些獨特的化學性質。碲在常溫下是銀白色的固體,它與氧、硫等元素能結合形成化合物。碲還能與一些金屬形成合金,使其具有特殊的性能。在化學性質方面,碲表現(xiàn)出一定的活潑性,能與多種物質發(fā)生反應。隨著科技的不斷進步,對碲的研究也在逐漸深入,其應用領域也在不斷拓展。目前,碲在冶金、化工、電子等領域都有一定的應用。在未來,隨著對碲的進一步研究和開發(fā),其發(fā)展趨勢將更加明朗。碲可能會在更多的新興領域得到應用,如新能源、新材料等。同時,也可能會有更先進的技術被用于碲的提取和加工,提高其利用效率和質量。碲以其獨特的化學性質和潛在的發(fā)展空間,在元素世界中占據(jù)著一席之地。我們相信,隨著科學技術的不斷發(fā)展,碲將在未來的各個領域發(fā)揮更大的作用,為人類的進步做出貢獻。山東高純碲先導