1. Σολβοθερμική σύνθεση
1. Ωμόαναλογία υλικού
Η σκόνη ψευδαργύρου και η σκόνη σεληνίου αναμειγνύονται σε μοριακή αναλογία 1:1 και προστίθεται απιονισμένο νερό ή αιθυλενογλυκόλη ως μέσο διαλύτη 35.
2.Συνθήκες αντίδρασης
Θερμοκρασία αντίδρασης: 180-220°C
Χρόνος αντίδρασης: 12-24 ώρες
o Πίεση: Διατηρήστε την αυτοπαραγόμενη πίεση στον κλειστό βραστήρα αντίδρασης
Ο άμεσος συνδυασμός ψευδαργύρου και σεληνίου διευκολύνεται με θέρμανση για τη δημιουργία κρυστάλλων σεληνιδίου ψευδαργύρου σε νανοκλίμακα 35.
3.Διαδικασία μετά τη θεραπεία
Μετά την αντίδραση, φυγοκεντρήθηκε, πλύθηκε με αραιή αμμωνία (80 °C), μεθανόλη και ξηράνθηκε υπό κενό (120 °C, P₂O₅).μπετίνσκόνη καθαρότητας > 99,9% 13.
2. Μέθοδος χημικής εναπόθεσης ατμών
1.Προεπεξεργασία πρώτων υλών
o Η καθαρότητα της πρώτης ύλης ψευδαργύρου είναι ≥ 99,99% και τοποθετείται σε χωνευτήριο γραφίτη
o Το αέριο υδροσεληνίδιο μεταφέρεται με αέριο αργόν carry6.
2.Έλεγχος θερμοκρασίας
Ζώνη εξάτμισης ψευδαργύρου: 850-900°C
Ζώνη εναπόθεσης: 450-500°C
Κατευθυνόμενη εναπόθεση ατμών ψευδαργύρου και υδροσεληνιδίου με θερμοκρασιακή βαθμίδα 6.
3.Παράμετροι αερίου
Ροή αργού: 5-10 λίτρα/λεπτό
o Μερική πίεση υδροσεληνιδίου:0,1-0,3 atm
Οι ρυθμοί εναπόθεσης μπορούν να φτάσουν τα 0,5-1,2 mm/h, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό πολυκρυσταλλικού σεληνιδίου ψευδαργύρου 6 πάχους 60-100 mm..
3. Μέθοδος άμεσης σύνθεσης στερεάς φάσης
1. Ωμόχειρισμός υλικών
Το διάλυμα χλωριούχου ψευδαργύρου αντέδρασε με το διάλυμα οξαλικού οξέος για να σχηματίσει ένα ίζημα οξαλικού ψευδαργύρου, το οποίο ξηράνθηκε, αλέστηκε και αναμίχθηκε με σκόνη σεληνίου σε αναλογία 1:1,05 μοριακή 4..
2.Παράμετροι θερμικής αντίδρασης
Θερμοκρασία φούρνου κενού: 600-650°C
Χρόνος διατήρησης θερμότητας: 4-6 ώρες
Σκόνη σεληνιδίου ψευδαργύρου με μέγεθος σωματιδίων 2-10 μm παράγεται με αντίδραση διάχυσης στερεάς φάσης 4.
Σύγκριση βασικών διαδικασιών
| μέθοδος | Τοπογραφία προϊόντος | Μέγεθος σωματιδίων/πάχος | Κρυσταλλικότητα | Πεδία εφαρμογής |
| Σολβοθερμική μέθοδος 35 | Νανομπάλες/ράβδοι | 20-100 nm | Κυβικός σφαλερίτης | Οπτοηλεκτρονικές συσκευές |
| Εναπόθεση ατμών 6 | Πολυκρυσταλλικά μπλοκ | 60-100 χιλ. | Εξαγωνική δομή | Υπέρυθρη οπτική |
| Μέθοδος στερεάς φάσης 4 | Σκόνες μεγέθους μικρού | 2-10 μm | Κυβική φάση | Πρόδρομοι υλικών υπερύθρων |
Βασικά σημεία ελέγχου ειδικής διεργασίας: η διαλυτοθερμική μέθοδος πρέπει να προσθέτει επιφανειοδραστικές ουσίες όπως το ελαϊκό οξύ για να ρυθμίζει τη μορφολογία 5, και η εναπόθεση ατμών απαιτεί η τραχύτητα του υποστρώματος να είναι < Ra20 για να εξασφαλιστεί η ομοιομορφία της εναπόθεσης 6.
1. Φυσική εναπόθεση ατμών (ΑΦΜ).
1.Τεχνολογική Διαδρομή
o Η πρώτη ύλη σεληνιδίου ψευδαργύρου εξατμίζεται σε περιβάλλον κενού και εναποτίθεται στην επιφάνεια του υποστρώματος χρησιμοποιώντας τεχνολογία ψεκασμού ή θερμικής εξάτμισης12.
Οι πηγές εξάτμισης ψευδαργύρου και σεληνίου θερμαίνονται σε διαφορετικές θερμοκρασιακές διαβαθμίσεις (ζώνη εξάτμισης ψευδαργύρου: 800–850 °C, ζώνη εξάτμισης σεληνίου: 450–500 °C) και η στοιχειομετρική αναλογία ελέγχεται ελέγχοντας τον ρυθμό εξάτμισης.12.
2.Έλεγχος παραμέτρων
o Κενό: ≤1×10⁻³ Pa
Βασική θερμοκρασία: 200–400°C
o Ρυθμός εναπόθεσης:0,2–1,0 nm/s
Μεμβράνες σεληνιδίου ψευδαργύρου με πάχος 50–500 nm μπορούν να παρασκευαστούν για χρήση σε υπέρυθρη οπτική 25.
2Μηχανική μέθοδος άλεσης με σφαιρίδια
1.Χειρισμός πρώτων υλών
o Σκόνη ψευδαργύρου (καθαρότητα ≥99,9%) αναμειγνύεται με σκόνη σεληνίου σε μοριακή αναλογία 1:1 και φορτώνεται σε δοχείο σφαιρομύλου από ανοξείδωτο χάλυβα 23.
2.Παράμετροι διεργασίας
Χρόνος λείανσης με μπίλια: 10–20 ώρες
Ταχύτητα: 300–500 σ.α.λ.
Αναλογία σφαιριδίων: 10:1 (μπάλες λείανσης ζιρκονίου).
Νανοσωματίδια σεληνιδίου ψευδαργύρου με μέγεθος σωματιδίων 50–200 nm δημιουργήθηκαν μέσω μηχανικών αντιδράσεων κράματος, με καθαρότητα >99% 23.
3. Μέθοδος θερμής συμπίεσης με πυροσυσσωμάτωση
1.Προετοιμασία προδρόμων
o Νανοσκονή σεληνιδίου ψευδαργύρου (μέγεθος σωματιδίων < 100 nm) που συντέθηκε με διαλυτοθερμική μέθοδο ως πρώτη ύλη 4.
2.Παράμετροι πυροσυσσωμάτωσης
Θερμοκρασία: 800–1000°C
Πίεση: 30–50 MPa
Διατήρηση θερμότητας: 2–4 ώρες
Το προϊόν έχει πυκνότητα > 98% και μπορεί να μεταποιηθεί σε οπτικά εξαρτήματα μεγάλου μεγέθους, όπως υπέρυθρα παράθυρα ή φακούς 45..
4. Επιταξία μοριακής δέσμης (ΜΒΕ).
1.Υπερβολικά υψηλό περιβάλλον κενού
o Κενό: ≤1×10⁻⁷ Pa
Οι μοριακές δέσμες ψευδαργύρου και σεληνίου ελέγχουν με ακρίβεια τη ροή μέσω της πηγής εξάτμισης της δέσμης ηλεκτρονίων6.
2.Παράμετροι ανάπτυξης
o Θερμοκρασία βάσης: 300–500°C (συνήθως χρησιμοποιούνται υποστρώματα GaAs ή ζαφείρι).
Ρυθμός ανάπτυξης:0,1–0,5 nm/s
Λεπτές μεμβράνες μονοκρυσταλλικού σεληνιδίου ψευδαργύρου μπορούν να παρασκευαστούν σε πάχος 0,1–5 μm για οπτοηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ακρίβειας56.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Απριλίου 2025