1. Solvotermālā sintēze
1. Neapstrādātsmateriālu attiecība
Cinka pulveri un selēna pulveri sajauc molārā attiecībā 1:1, un kā šķīdinātāju pievieno dejonizētu ūdeni vai etilēnglikolu..
2.Reakcijas apstākļi
o Reakcijas temperatūra: 180–220 °C
o Reakcijas laiks: 12–24 stundas
o Spiediens: Uzturēt pašradīto spiedienu slēgtā reakcijas katlā
Cinka un selēna tiešu savienošanos veicina karsēšana, lai radītu nanomēroga cinka selenīda kristālus 35..
3.Pēcapstrādes process
Pēc reakcijas to centrifugēja, mazgāja ar atšķaidītu amonjaku (80 °C), metanolu un žāvēja vakuumā (120 °C, P₂O₅).iegūtpulveris ar tīrību > 99,9% 13.
2. Ķīmiskās tvaiku uzklāšanas metode
1.Izejvielu pirmapstrāde
o Cinka izejmateriāla tīrība ir ≥ 99,99%, un tas tiek ievietots grafīta tīģelī.
o Ūdeņraža selenīda gāzi transportē ar argona gāzes pārvadi6.
2.Temperatūras kontrole
o Cinka iztvaikošanas zona: 850–900 °C
o Nogulsnēšanās zona: 450–500 °C
Cinka tvaiku un ūdeņraža selenīda virziena nogulsnēšanās ar temperatūras gradientu 6.
3.Gāzes parametri
o Argona plūsma: 5–10 l/min
o Ūdeņraža selenīda daļējais spiediens:0,1–0,3 atm
Nogulsnēšanās ātrums var sasniegt 0,5–1,2 mm/h, kā rezultātā veidojas 60–100 mm biezs polikristālisks cinka selenīds 6..
3. Cietfāzes tiešās sintēzes metode
1. Neapstrādātsmateriālu apstrāde
Cinka hlorīda šķīdums reaģēja ar skābeņskābes šķīdumu, veidojot cinka oksalāta nogulsnes, kuras žāvēja, samala un sajauca ar selēna pulveri attiecībā 1:1,05 molāri 4..
2.Termiskās reakcijas parametri
o Vakuuma caurules krāsns temperatūra: 600–650 °C
o Siltuma uzturēšanas laiks: 4–6 stundas
Cinka selenīda pulveris ar daļiņu izmēru 2–10 μm tiek iegūts cietfāzes difūzijas reakcijā 4.
Galveno procesu salīdzinājums
| metode | Produkta topogrāfija | Daļiņu izmērs/biezums | Kristāliskums | Pielietojuma jomas |
| Solvotermālā metode 35 | Nanobumbas/stieņi | 20–100 nm | Kubiskais sfalerīts | Optoelektroniskās ierīces |
| Tvaika nogulsnēšanās 6 | Polikristāliski bloki | 60–100 mm | Sešstūraina struktūra | Infrasarkanā optika |
| Cietfāzes metode 4 | Mikrona izmēra pulveri | 2–10 μm | Kubiskā fāze | Infrasarkano materiālu prekursori |
Īpašās procesa kontroles galvenie punkti: solvotermiskajai metodei jāpievieno virsmaktīvās vielas, piemēram, oleīnskābe, lai regulētu morfoloģiju 5, un tvaika nogulsnēšanai substrāta raupjumam jābūt < Ra20, lai nodrošinātu nogulsnēšanās vienmērīgumu 6.
1. Fizikālā tvaiku uzklāšana (PVD).
1.Tehnoloģiju ceļš
o Cinka selenīda izejviela tiek iztvaicēta vakuuma vidē un uzklāta uz substrāta virsmas, izmantojot izsmidzināšanas vai termiskās iztvaikošanas tehnoloģiju12.
o Cinka un selēna iztvaikošanas avoti tiek uzkarsēti līdz dažādiem temperatūras gradientiem (cinka iztvaikošanas zona: 800–850 °C, selēna iztvaikošanas zona: 450–500 °C), un stehiometrisko attiecību kontrolē, kontrolējot iztvaikošanas ātrumu.12.
2.Parametru kontrole
Vakuums: ≤1×10⁻³ Pa
o Bāzes temperatūra: 200–400 °C
o Nogulsnēšanās ātrums:0,2–1,0 nm/s
Infrasarkanajā optikā var sagatavot cinka selenīda plēves ar biezumu 50–500 nm 25.
2Mehāniskā lodīšu frēzēšanas metode
1.Izejvielu apstrāde
o Cinka pulveri (tīrība ≥99,9%) sajauc ar selēna pulveri molārā attiecībā 1:1 un iepilda nerūsējošā tērauda lodīšu dzirnavu traukā 23..
2.Procesa parametri
o Bumbiņu slīpēšanas laiks: 10–20 stundas
Ātrums: 300–500 apgr./min
o Granulu attiecība: 10:1 (cirkonija slīpēšanas lodītes).
Cinka selenīda nanodaļiņas ar daļiņu izmēru 50–200 nm tika iegūtas mehāniskās leģēšanas reakcijās, ar tīrību >99% 23..
3. Karstās presēšanas saķepināšanas metode
1.Prekursoru sagatavošana
o Cinka selenīda nanopulveris (daļiņu izmērs < 100 nm), kas sintezēts ar solvotermisko metodi kā izejviela 4.
2.Sintēšanas parametri
Temperatūra: 800–1000 °C
Spiediens: 30–50 MPa
o Uzturēt siltumā: 2–4 stundas
Produkta blīvums ir > 98%, un to var pārstrādāt lielformāta optiskajos komponentos, piemēram, infrasarkanajos logos vai lēcās 45..
4. Molekulārā stara epitaksija (MBE).
1.Īpaši augsta vakuuma vide
Vakuums: ≤1×10⁻⁷ Pa
o Cinka un selēna molekulārie stari precīzi kontrolē plūsmu caur elektronu stara iztvaikošanas avotu6.
2.Augšanas parametri
o Bāzes temperatūra: 300–500 °C (parasti tiek izmantoti GaAs vai safīra substrāti).
Augšanas temps:0,1–0,5 nm/s
Augstas precizitātes optoelektroniskām ierīcēm var izgatavot monokristāla cinka selenīda plānās kārtiņas 0,1–5 μm biezumā56..
Publicēšanas laiks: 2025. gada 23. aprīlis