PREPARATION, CRYSTAL STRUCTURE, THERMAL ANALYSIS, SCANNING ELECTRON MICROSCOPY AND OPTICAL BAND-GAPS OF Cu 2 GeTe 4 AND Cu 2 SnTe 4 ALLOYS ( PREPARACION, ESTRUCTURA CRISTALINA, ANALISIS TERMICO, MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO Y BRECHA OPTICA DE ENERGIA DE LAS ALEACIONES Cu 2 GeTe 4 Y Cu 2 SnTe 4 )

Abstract

Polycrystalline samples (weight ~ 1g) of Cu 2 GeTe 4 and Cu 2 SnTe 4 alloys were prepared by the usual melt and anneal method and the products characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Differential Thermal Analysis (DTA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Optical Diffuse Reflectance UV/VIS/NIR Spectroscopy techniques. It was found that: a) Cu 2 GeTe 4 and Cu 2 SnTe 4 crystallize in an orthorhombic structure (s.g. Imm2; N o 44) with lattice parameters a=5.9281(4) A, b=4.2211(6) A, c=12.645(5) A and a=6.0375(6) A, b= 4.2706 (3) A, c=12.844(1) A, respectively; b) both alloys show two thermal transitions: 762 and 636K upon heating and; 700 and 578K upon cooling for Cu 2 GeTe 4 ; 702 and 636K upon heating and; 650 and 590K upon cooling for Cu 2 SnTe 4 ; c) both alloys present large deviations of stoichiometry for the cations Cu (~35%), Ge (7.2%) and Sn (26.4%) and minor deviation within the experimental error, for the anion Te; and, d) the measured optical band gaps were 0.63 and 0.53 eV for Cu 2 SnTe 4 and Cu 2 GeTe 4 , respectively.

Se prepararon muestras policristalinas (peso ~ 1 g) de las aleaciones Cu 2 GeTe 4 y Cu 2 SnTe 4 por el metodo de fusion y recocido y los productos caracterizados por las tecnicas de Difraccion de Rayos X (DRX ) , Analisis Termico Diferencial (ATD), Microscopia Electronica de Barrido (MEB) y espectroscopia de reflectancia optica difusa UV / VIS / CIR. Se encontro que : a) Cu 2 GeTe 4 y Cu 2 SnTe 4 cristalizan en una estructura ortorrombica ( g.e. Imm2; N o 44 ) con parametros de red a = 5,9281 (4) A , b = 4.2211 (6) A , c = 12.645 (5) A y a = 6.0375 (6) A , b = 4,2706 (3) A , c = 12.844 (1) A , respectivamente ; b) ambas aleaciones muestran dos transiciones termicas : 762 y 636K al calentar y ; 700 y 578K tras el enfriamiento para Cu 2 GeTe 4 ; 702 y 636K al calentar y ; 650 y 590K tras el enfriamiento para Cu 2 SnTe 4 ; c) ambas aleaciones presentan importantes desviaciones estequiometricas en sus cationes: Cu (~35%), Ge (7.2%) and Sn (26.4%) y menor que el error experimental para el anion Te; y d) las brechas opticas de energia medidas fueron 0.63 y 0.53 eV para Cu 2 SnTe 4 y Cu 2 GeTe 4 , respectivamente.