アンチモン化亜鉛

アンチモン化亜鉛（アンチモンかあえん、）(ZnSb), (Zn3Sb2), (Zn4Sb3)は、無機化合物である。Zn-Sb系は6種類の金属間化合物が存在する。アンチモン化インジウム、アンチモン化アルミニウム、アンチモン化ガリウムと同様に、半導体金属間化合物であり、トランジスタ、、サーモグラフィ、磁気抵抗素子などに用いられる。

歴史 初めて亜鉛-アンチモン合金の利用が報告されたのは、T.J.ゼーベック（ゼーベック効果の名前の由来となった科学者）の熱電効果に関する初期の研究であった。1860年までに、アメリカの発明家M.G.ファーマーは、化学量論的なZnSbに極めて近い組成を持つ亜鉛-アンチモン合金を用いた高出力の熱電発電機を開発した。この発電機はパリ万国博覧会で公開され、クラモンドをはじめとする多くの人々に研究され、若干の改良を加えて模倣されたが、ファーマーは1870年にこの発電機の特許を取得した。1900年代初頭にはG.H.コーブが亜鉛-アンチモン合金を用いた熱電発電機で特許を取得した。この特許によれば、6つの結合部の電圧と電流は3V、3Aであり、これは熱電素子から予想されるよりもはるかに高出力であり、恐らく最初の熱光起電力効果の実例でもあった。ZnSbのバンドギャップは0.56eVであり、理想的な条件下ではダイオードあたり0.5Vに近い電圧を得られるためである。その後1930年代にピッツバーグのウェスティングハウスに在籍していたマリア・テルケスによって研究され、1990年代にはZn4Sb3の高いバンドギャップが再び注目された。1964年には、薄いバルク結晶を用いてZnSbの温度依存性光学間接バンドギャップが測定された。その後、2023年にZnSbおよびZn4Sb3の薄膜の直接・間接バンドギャップが、正確に決定された。

脚注