1. Солвотермиялық синтез
1. Шикіматериалдың қатынасы.
Мырыш ұнтағы мен селен ұнтағы 1:1 молярлық қатынаста араласады және еріткіш орта ретінде ионсыздандырылған су немесе этиленгликоль қосылады 35.
2 .Реакция шарттары
o Реакция температурасы: 180-220°C
o Реакция уақыты: 12-24 сағат
o Қысым: Жабық реакциялық шәйнекте өздігінен пайда болатын қысымды сақтаңыз
Мырыш пен селеннің тікелей комбинациясы наноөлшемді мырыш селениді кристалдарын алу үшін қыздыру арқылы жеңілдетіледі 35.
3.Емдеуден кейінгі процесс.
Реакциядан кейін ол центрифугадан өткізіліп, сұйылтылған аммиакпен (80 °C), метанолмен жуылды және вакуумда кептірілді (120 °C, P₂O₅).btainұнтақ > 99,9% тазалық 13.
2. Химиялық буларды тұндыру әдісі
1.Шикізатты алдын ала өңдеу
o Мырыш шикізатының тазалығы ≥ 99,99% және графит тигельге салынған
o Селенид сутегі газы аргон газы арқылы тасымалданады6.
2 .Температураны бақылау
o Мырыштың булану аймағы: 850-900°C
o Тұндыру аймағы: 450-500°C
Температура градиенті бойынша мырыш буы мен сутегі селенидінің бағытты шөгуі 6.
3 .Газ параметрлері
o Аргон шығыны: 5-10 л/мин
o Селенид сутегінің парциалды қысымы:0,1-0,3 атм
Шөгу жылдамдығы 0,5-1,2 мм/сағ жетуі мүмкін, нәтижесінде қалыңдығы 60-100 мм поликристалды мырыш селениді 6 түзіледі..
3. Қатты фазалық тікелей синтез әдісі
1. Шикіматериалды өңдеу.
Мырыш хлоридінің ерітіндісі қымыздық қышқылы ерітіндісімен әрекеттескенде мырыш оксалат тұнбасын түзді, ол кептірілген және ұнтақталған және 1:1,05 молярлық 4 қатынасында селен ұнтағымен араластырылған..
2 .Жылу реакциясының параметрлері
o Вакуумдық түтік пешінің температурасы: 600-650°C
o Жылы ұстау уақыты: 4-6 сағат
Бөлшектерінің өлшемі 2-10 мкм болатын мырыш селениді ұнтағы қатты фазалық диффузиялық реакция 4 арқылы түзіледі..
Негізгі процестерді салыстыру
| әдіс | Өнім топографиясы | Бөлшектердің мөлшері/қалыңдығы | Кристаллдық | Қолдану өрістері |
| Солвотермиялық әдіс 35 | Наношарлар/таяқтар | 20-100 нм | Кубтық сфалерит | Оптоэлектронды құрылғылар |
| Будың тұндыру 6 | Поликристалды блоктар | 60-100 мм | Алтыбұрышты құрылым | Инфрақызыл оптика |
| Қатты фазалық әдіс 4 | Микрон өлшемді ұнтақтар | 2-10 мкм | Кубтық фаза | Инфрақызыл материалдың прекурсорлары |
Арнайы процесті бақылаудың негізгі нүктелері: солвотермиялық әдіс морфологияны реттеу үшін олеин қышқылы сияқты беттік белсенді заттарды қосуды қажет етеді 5, ал бу тұндыру тұндыру біркелкілігін қамтамасыз ету үшін субстрат кедір-бұдырының < Ra20 болуын талап етеді 6.
1. Будың физикалық тұндыру (PVD).
1 .Технологиялық жол
o Мырыш селениді шикізаты вакуумдық ортада буланады және бүрку немесе термиялық булану технологиясын қолдана отырып, субстрат бетіне қойылады12.
o Мырыш пен селеннің булану көздері әртүрлі температура градиенттеріне дейін қызады (мырыштың булану аймағы: 800–850 °C, селеннің булану аймағы: 450–500 °C) және стехиометриялық қатынас булану жылдамдығын бақылау арқылы бақыланады..12.
2 .Параметрді басқару
o Вакуум: ≤1×10⁻³ Па
o Базальды температура: 200–400°C
o Тұндыру жылдамдығы:0,2–1,0 нм/с
50–500 нм қалыңдығы бар мырыш селенидті пленкаларды инфрақызыл оптикада пайдалану үшін дайындауға болады 25.
2. Шарларды механикалық фрезерлеу әдісі
1.Шикізатты өңдеу
o Мырыш ұнтағы (тазалығы≥99,9%) 1:1 молярлық қатынаста селен ұнтағымен араласады және тот баспайтын болаттан жасалған шар диірмен құмырасына салынады 23.
2 .Процесс параметрлері
o Шарды ұнтақтау уақыты: 10–20 сағат
Жылдамдығы: 300-500 айн/мин
o Түйіршіктердің арақатынасы: 10:1 (циркониалды ұнтақтау шарлары).
Бөлшектер өлшемі 50–200 нм болатын мырыш селениді нанобөлшектері тазалығы >99% 23 механикалық легірлеу реакциялары арқылы жасалды..
3. Ыстық престеу агломерациялау әдісі
1 .Прекурсорды дайындау
o Шикізат ретінде солвотермиялық әдіспен синтезделген мырыш селениді наноұнтағы (бөлшек өлшемі < 100 нм) 4.
2 .Агломерациялау параметрлері
o Температура: 800–1000°C
o Қысым: 30–50 МПа
o Жылы ұстаңыз: 2–4 сағат
Өнімнің тығыздығы > 98% және оны инфрақызыл терезелер немесе линзалар сияқты үлкен форматты оптикалық компоненттерге өңдеуге болады 45.
4. Молекулярлық сәуле эпитаксисі (MBE).
1.Ультра жоғары вакуумды орта
o Вакуум: ≤1×10⁻⁷ Па
o Мырыш пен селеннің молекулалық сәулелері электронды сәуленің булану көзі6 арқылы өтетін ағынды дәл басқарады.
2.Өсу параметрлері
o Негізгі температура: 300–500°C (GaA немесе сапфир субстраттары жиі пайдаланылады).
o Өсу қарқыны:0,1–0,5 нм/с
Монокристалды мырыш селенидті жұқа қабыршақтарды жоғары дәлдіктегі оптоэлектронды құрылғылар үшін 0,1–5 мкм қалыңдықта дайындауға болады56.
Жіберу уақыты: 23 сәуір-2025 ж