1. Сольвотермиялық синтез
1. Шикіматериалдық қатынас
Мырыш ұнтағы мен селен ұнтағы 1:1 молярлық қатынаста араластырылады, ал еріткіш орта ретінде деионизацияланған су немесе этиленгликоль қосылады 35.
2.Реакция шарттары
o Реакция температурасы: 180-220°C
o Реакция уақыты: 12-24 сағат
o Қысым: Жабық реакция шәйнегінде өздігінен пайда болған қысымды ұстап тұрыңыз
Мырыш пен селеннің тікелей қосылуы наноөлшемді мырыш селенид кристалдарын алу үшін қыздыру арқылы жеңілдетіледі 35.
3.Емдеуден кейінгі процесс
Реакциядан кейін ол центрифугаланды, сұйылтылған аммиакпен (80 °C), метанолмен жуылды және вакуумда (120 °C, P₂O₅) кептірілді.btainұнтақ > 99,9% тазалық 13.
2. Химиялық бумен тұндыру әдісі
1.Шикізатты алдын ала өңдеу
o Мырыш шикізатының тазалығы ≥ 99,99% құрайды және графит тигельге орналастырылады
o Сутегі селениді газы аргон газы арқылы тасымалданады6.
2.Температураны бақылау
o Мырыштың булану аймағы: 850-900°C
o Тұндыру аймағы: 450-500°C
Температура градиенті арқылы мырыш буы мен сутегі селенидінің бағытталуы 6.
3.Газ параметрлері
o Аргон ағыны: 5-10 л/мин
o Сутегі селенидінің парциалды қысымы:0,1-0,3 атм
Тұндыру жылдамдығы сағатына 0,5-1,2 мм жетуі мүмкін, нәтижесінде қалыңдығы 60-100 мм болатын поликристалды мырыш селениді 6 түзіледі..
3. Қатты фазалы тікелей синтез әдісі
1. Шикіматериалдарды өңдеу
Мырыш хлориді ерітіндісі қымыздық қышқылының ерітіндісімен әрекеттесіп, мырыш оксалатының тұнбасын түзді, ол кептіріліп, ұнтақталып, селен ұнтағымен 1:1,05 молярлық 4 қатынасында араластырылды..
2.Жылулық реакция параметрлері
o Вакуумдық түтік пешінің температурасы: 600-650°C
o Жылы ұстау уақыты: 4-6 сағат
Бөлшек өлшемі 2-10 мкм болатын мырыш селениді ұнтағы қатты фазалы диффузиялық реакция 4 арқылы түзіледі..
Негізгі процестерді салыстыру
| әдіс | Өнімнің топографиясы | Бөлшектердің өлшемі/қалыңдығы | Кристаллизм | Қолдану салалары |
| Сольвотермиялық әдіс 35 | Наношарлар/таяқшалар | 20-100 нм | Кубтық сфалерит | Оптоэлектрондық құрылғылар |
| Бу тұндыру 6 | Поликристалды блоктар | 60-100 мм | Алтыбұрышты құрылым | Инфрақызыл оптика |
| Қатты фазалы әдіс 4 | Микрон өлшемді ұнтақтар | 2-10 мкм | Кубтық фаза | Инфрақызыл материалдың прекурсорлары |
Арнайы процесті басқарудың негізгі тұстары: сольвотермиялық әдіс морфологияны 5 реттеу үшін олеин қышқылы сияқты беттік белсенді заттарды қосуды қажет етеді, ал будың тұндыруы тұндырудың біркелкілігін қамтамасыз ету үшін субстраттың кедір-бұдырлығының
1. Физикалық будың тұндырылуы (ПВД).
1.Технологиялық жол
o Мырыш селениді шикізаты вакуумдық ортада буланып, шашырату немесе термиялық булану технологиясын қолдана отырып, субстрат бетіне тұндырылады12.
o Мырыш пен селеннің булану көздері әртүрлі температура градиенттеріне дейін қыздырылады (мырыштың булану аймағы: 800–850 °C, селеннің булану аймағы: 450–500 °C), ал стехиометриялық қатынас булану жылдамдығын бақылау арқылы басқарылады.12.
2.Параметрлерді басқару
o Вакуум: ≤1×10⁻³ Па
o Базальды температура: 200–400°C
o Тұндыру жылдамдығы:0,2–1,0 нм/с
Қалыңдығы 50–500 нм болатын мырыш селенидті қабықшаларды инфрақызыл оптикада қолдануға дайындауға болады 25.
2Механикалық шар фрезерлеу әдісі
1.Шикізатты өңдеу
o Мырыш ұнтағы (тазалығы ≥99,9%) селен ұнтағымен 1:1 молярлық қатынаста араластырылып, тот баспайтын болаттан жасалған шарлы диірмен құтысына 23 салынады.
2.Процесс параметрлері
o Шарды ұнтақтау уақыты: 10–20 сағат
Жылдамдық: 300–500 айн/мин
o Түйіршіктердің қатынасы: 10:1 (цирконий ұнтақтау шарлары).
Бөлшек өлшемі 50–200 нм болатын мырыш селенидінің нанобөлшектері механикалық легирлеу реакциялары арқылы түзілді, тазалығы >99% 23.
3. Ыстық престеу арқылы күйдіру әдісі
1.Прекурсорды дайындау
o Шикізат ретінде сольвотермиялық әдіспен синтезделген мырыш селениді наноұнтағы (бөлшек өлшемі < 100 нм) 4.
2.Пісіру параметрлері
o Температура: 800–1000°C
o Қысым: 30–50 МПа
o Жылы ұстаңыз: 2–4 сағат
Өнімнің тығыздығы > 98% құрайды және оны инфрақызыл терезелер немесе линзалар сияқты үлкен форматты оптикалық компоненттерге өңдеуге болады 45.
4. Молекулалық сәулелік эпитаксия (MBE).
1.Ультра жоғары вакуумдық орта
o Вакуум: ≤1×10⁻⁷ Па
o Мырыш және селен молекулалық сәулелері электрон сәулесінің булану көзінен өтетін ағынды дәл басқарады6.
2.Өсу параметрлері
o Негізгі температура: 300–500°C (GaAs немесе сапфир негіздері жиі қолданылады).
o Өсу қарқыны:0,1–0,5 нм/с
Жоғары дәлдіктегі оптоэлектрондық құрылғылар үшін 0,1-5 мкм қалыңдық диапазонында монокристалды мырыш селенидінің жұқа қабықшаларын дайындауға болады56.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 23 сәуір