H411, H302+H332, P261, P264, P270, P273, P301+P312, P304+P340 et P501
H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme H302+H332 : Nocif par ingestion ou par inhalation. P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P264 : Se laver … soigneusement après manipulation. P270 : Ne pas manger, boire ou fumer en manipulant ce produit. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P301+P312 : En cas d'ingestion : appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. P304+P340 : En cas d'inhalation : transporter la victime à l’extérieur et la maintenir au repos dans une position où elle peut confortablement respirer. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans …
Numéro ONU : 1549 : COMPOSÉ INORGANIQUE SOLIDE DE L’ANTIMOINE, N.S.A. à l’exception des sulfures et des oxydes d’antimoine contenant au plus 0,5 pour cent (masse) d’arsenic Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
On fait croître les cristaux d'antimoniure de bismuth en faisant fondre du bismuth et de l'antimoine sous atmosphère inerte ou sous vide. La méthode de la zone fondue permet de réduire la concentration en impuretés[6] : cette étape est essentielle à l'obtention de monocristaux car l'oxydation induite par les impuretés conduit à la formation d'un polycristal[5].
Le bismuth pur est un semimétal. Il présente une bande interdite étroite, conduisant à une conductivité électrique relativement élevée (7,7 × 105S·m-1 à 20 °C). Lorsque le bismuth est dopé à l'antimoine, l'énergie de la bande de valence croît tandis que l'énergie de la bande de conduction décroît. Elles se rencontrent à environ 4 % d'antimoine[3], ce qui définit le point de Dirac. Un taux plus élevé d'antimoine dans l'alliage conduit à une inversion des bandes, avec une énergie de bande de valence supérieure à l'énergie de la bande de conduction pour certains quasi-moments particuliers. Les bandes cessent de se couper pour un taux d'antimoine compris entre 7 et 22 %, et le matériau est un isolant à bandes inversées[7]. C'est à ces concentrations élevées que la bande interdite disparaît dans les états de surface, ce qui rend la surface du matériau conductrice tandis qu'il est isolant par ailleurs.
La mobilité électronique du Bi1–xSbx à 40K varie de 490 000 à 240 000cm2·V-1·s-1 lorsque le taux x d'antimoine varie de 0 à 0,072[5], ce qui est très supérieur aux mobilités observées dans la plupart des semiconducteurs usuels : dans le silicium, la mobilité vaut ainsi 1 400cm2·V-1·s-1 à température ambiante. A contrario, la masse effective des électrons dans le Bi1–xSbx varie de 0,002 à 0,0009 fois la masse de l'électron au repos lorsqu'on fait varier le taux x d'antimoine de 0,11 à 0,06[3], ce qui est très inférieur à la masse effective observée dans la plupart des semi-conducteurs usuels, où elle vaut typiquement 1,09 pour le silicium à 300K, 0,55 dans le germanium et 0,067 dans l'arséniure de gallium. Une faible masse effective est favorable aux applications thermophotovoltaïques.
Les antimoniures de bismuth sont utilisés pour la partie de type n de nombreux composants thermoélectriques fonctionnant en dessous de la température ambiante. Le facteur de mérite thermoélectrique zT correspond au rapport entre l'énergie fournie par le matériau d'une part et la chaleur absorbée par le composant d'autre part. Il vaut σS2T/λ où σ représente la conductivité électrique, S le coefficient Seebeck, T la température et λ la conductivité thermique, et culmine à 6,5 × 10−3K-1 à 80K pour x = 0,15[6]. Le coefficient Seebeck du Bi0,9Sb0,1 à 80K vaut −140µV·K-1, ce qui est sensiblement inférieur à celui du bismuth pur, qui vaut −50µV·K-1[9].
