1. Sinteza solvotermale
1. I papërpunuarraporti i materialit
Pluhuri i zinkut dhe pluhuri i selenit përzihen në një raport molar 1:1, dhe si tretës shtohet ujë i deionizuar ose etilen glikoli 35..
2.Kushtet e reagimit
Temperatura e reagimit: 180-220°C
Koha e reagimit: 12-24 orë
o Presioni: Ruani presionin e vetëgjeneruar në kazanin e mbyllur të reagimit
Kombinimi i drejtpërdrejtë i zinkut dhe selenit lehtësohet nga ngrohja për të gjeneruar kristale selenidesh zinku në shkallë nano 35.
3.Procesi pas trajtimit
Pas reaksionit, u centrifugua, u larë me amoniak të holluar (80 °C), metanol dhe u tha në vakum (120 °C, P₂O₅).mbajtjenjë pluhur > 99.9% pastërti 13.
2. Metoda e depozitimit kimik të avujve
1.Para-trajtimi i lëndës së parë
Pastërtia e lëndës së parë të zinkut është ≥ 99.99% dhe vendoset në një enë grafiti
o Gazi selenid i hidrogjenit transportohet nga bartësi i gazit argon6.
2.Kontroll i temperaturës
Zona e avullimit të zinkut: 850-900°C
Zona e depozitimit: 450-500°C
Depozitimi i drejtuar i avujve të zinkut dhe selenurit të hidrogjenit me anë të gradientit të temperaturës 6.
3.Parametrat e gazit
Rrjedha e Argonit: 5-10 L/min
o Presioni i pjesshëm i selenidit të hidrogjenit:0.1-0.3 atm
Shkalla e depozitimit mund të arrijë 0.5-1.2 mm/orë, duke rezultuar në formimin e selenidit polikristalin të zinkut 6 me trashësi 60-100 mm..
3. Metoda e sintezës direkte në fazë të ngurtë
1. I papërpunuartrajtimi i materialeve
Tretësira e klorurit të zinkut u reagua me tretësirën e acidit oksalik për të formuar një precipitat të oksalatit të zinkut, i cili u tha, u blua dhe u përzie me pluhur seleni në një raport prej 1:1.05 molar 4..
2.Parametrat e reagimit termik
Temperatura e furrës me tub vakumi: 600-650°C
Koha e mbajtjes ngrohtë: 4-6 orë
Pluhuri i selenidit të zinkut me një madhësi grimcash prej 2-10 μm gjenerohet nga reaksioni i difuzionit në fazë të ngurtë 4..
Krahasimi i proceseve kryesore
metodë | Topografia e produktit | Madhësia e grimcave/trashësi | Kristaliniteti | Fushat e zbatimit |
Metoda solvotermale 35 | Nanotopa/shkopinj | 20-100 nm | Sfalerit kub | Pajisjet optoelektronike |
Depozitimi i avullit 6 | Blloqe polikristaline | 60-100 mm | Strukturë gjashtëkëndore | Optika infra të kuqe |
Metoda e fazës së ngurtë 4 | Pluhura me madhësi mikroni | 2-10 μm | Faza kubike | Pararendësit e materialeve infra të kuqe |
Pikat kryesore të kontrollit të procesit special: metoda solvotermale duhet të shtojë surfaktantë të tillë si acidi oleik për të rregulluar morfologjinë 5, dhe depozitimi i avullit kërkon që vrazhdësia e substratit të jetë < Ra20 për të siguruar uniformitetin e depozitimit 6.
1. Depozitimi fizik i avujve (PVD).
1.Rruga e Teknologjisë
Lënda e parë e selenidit të zinkut avullohet në një mjedis vakumi dhe depozitohet në sipërfaqen e substratit duke përdorur teknologjinë e spërkatjes ose avullimit termik12.
Burimet e avullimit të zinkut dhe selenit nxehen në gradiente të ndryshme të temperaturës (zona e avullimit të zinkut: 800–850 °C, zona e avullimit të selenit: 450–500 °C), dhe raporti stekiometrik kontrollohet duke kontrolluar shkallën e avullimit.12.
2.Kontroll parametrash
Vakum: ≤1×10⁻³ Pa
Temperatura bazale: 200–400°C
Shkalla e depozitimit:0.2–1.0 nm/s
Filmat e selenidit të zinkut me një trashësi prej 50-500 nm mund të përgatiten për përdorim në optikën infra të kuqe 25.
2Metoda mekanike e bluarjes me topa
1.Trajtimi i lëndëve të para
o Pluhuri i zinkut (pastërtia ≥99.9%) përzihet me pluhurin e selenit në një raport molar 1:1 dhe ngarkohet në një kavanoz mulliri me sfera çeliku inox 23.
2.Parametrat e procesit
Koha e bluarjes së topave: 10–20 orë
Shpejtësia: 300–500 rpm
Raporti i peletave: 10:1 (topa bluarës të zirkonit).
Nanopjesëzat e selenidit të zinkut me një madhësi grimcash prej 50-200 nm u gjeneruan nga reaksionet mekanike të lidhjeve, me një pastërti prej >99% 23.
3. Metoda e sinterimit me presion të nxehtë
1.Përgatitja e pararendësve
o Nanopluhur selenid zinku (madhësia e grimcave < 100 nm) i sintetizuar me metodën solvotermale si lëndë e parë 4.
2.Parametrat e sinterimit
Temperatura: 800–1000°C
Presioni: 30–50 MPa
Mbajeni ngrohtë: 2–4 orë
Produkti ka një dendësi prej > 98% dhe mund të përpunohet në komponentë optikë me format të madh, siç janë dritaret infra të kuqe ose lentet 45..
4. Epitaksi me rreze molekulare (MBE).
1.Mjedis me vakum ultra të lartë
o Vakum: ≤1×10⁻⁷ Pa
Rrezet molekulare të zinkut dhe selenit kontrollojnë me saktësi rrjedhën përmes burimit të avullimit të rrezes së elektroneve6.
2.Parametrat e rritjes
Temperatura bazë: 300–500°C (zakonisht përdoren substrate GaAs ose safiri).
Shkalla e rritjes:0.1–0.5 nm/s
Filmat e hollë të selenidit të zinkut me kristal të vetëm mund të përgatiten në diapazonin e trashësisë prej 0.1–5 μm për pajisje optoelektronike me precizion të lartë56.
Koha e postimit: 23 Prill 2025