Ցինկի սելենիդի ֆիզիկական սինթեզի գործընթացը հիմնականում ներառում է հետևյալ տեխնիկական ուղիները և մանրամասն պարամետրերը

1. Սոլվոթերմային սինթեզ

1. Հումնյութական հարաբերակցություն‌
Ցինկի փոշին և սելենի փոշին խառնվում են 1:1 մոլային հարաբերակցությամբ, և որպես լուծիչ միջավայր ավելացվում է ապաիոնացված ջուր կամ էթիլենգլիկոլ 35.

2.Ռեակցիայի պայմանները

o Ռեակցիայի ջերմաստիճանը՝ 180-220°C

o Ռեակցիայի ժամանակը՝ 12-24 ժամ

o Ճնշում. Պահպանեք ինքնածին ճնշումը փակ ռեակցիայի կաթսայում
Ցինկի և սելենի ուղղակի համադրությունը հեշտացվում է տաքացման միջոցով՝ նանոմասշտաբի ցինկի սելենիդի բյուրեղներ առաջացնելու համար 35.

3.Հետբուժման գործընթաց‌
Ռեակցիայից հետո այն ցենտրիֆուգացվել է, լվացվել նոսր ամոնիակով (80 °C), մեթանոլով և վակուումային չորացվել (120 °C, P₂O₅):բթեյնփոշի > 99.9% մաքրությամբ 13.

2. Քիմիական գոլորշու նստեցման մեթոդ

1.Հումքի նախնական մշակում

o Ցինկի հումքի մաքրությունը ≥ 99.99% է և տեղադրված է գրաֆիտային հալոցքի մեջ

o Ջրածնի սելենիդ գազը տեղափոխվում է արգոնային գազային փոխադրմամբ6:

2.Ջերմաստիճանի կառավարում

o Ցինկի գոլորշիացման գոտի՝ 850-900°C

o Նստեցման գոտի՝ 450-500°C
Ցինկի գոլորշու և ջրածնի սելենիդի ուղղորդված նստեցում ջերմաստիճանային գրադիենտով 6։

3.Գազի պարամետրեր

Արգոնի հոսք՝ 5-10 լ/րոպե

o Ջրածնի սելենիդի մասնակի ճնշումը՝0.1-0.3 մթնոլորտ
Նստեցման արագությունը կարող է հասնել 0.5-1.2 մմ/ժ-ի, որի արդյունքում առաջանում է 60-100 մմ հաստությամբ պոլիկրիստալային ցինկի սելենիդ 6:.

3. Պինդ փուլի ուղղակի սինթեզի մեթոդ

1. Հումնյութերի մշակում‌
Ցինկի քլորիդի լուծույթը ռեակցիայի մեջ է մտել թրթնջկաթթվի լուծույթի հետ՝ առաջացնելով ցինկի օքսալատի նստվածք, որը չորացվել է, մանրացվել և խառնվել սելենի փոշու հետ 1:1.05 մոլ 4 հարաբերակցությամբ։.

2.Ջերմային ռեակցիայի պարամետրեր

o Վակուումային խողովակային վառարանի ջերմաստիճանը՝ 600-650°C

Ջերմ պահելու ժամանակը՝ 4-6 ժամ
2-10 մկմ մասնիկի չափի ցինկի սելենիդի փոշին ստացվում է պինդ փուլային դիֆուզիոն ռեակցիա 4-ով։.

Հիմնական գործընթացների համեմատություն

Հատուկ գործընթացի կառավարման հիմնական կետերը. սոլվոթերմային մեթոդը պահանջում է ավելացնել մակերևութային ակտիվ նյութեր, ինչպիսիք են օլեինաթթուն՝ ձևաբանությունը կարգավորելու համար 5, իսկ գոլորշու նստեցման համար անհրաժեշտ է, որ հիմքի կոպտությունը < Ra20 լինի՝ նստեցման միատարրությունն ապահովելու համար 6.

1. Ֆիզիկական գոլորշիների նստեցում (ՊՎԴ).

1.Տեխնոլոգիական ուղի

o Ցինկի սելենիդի հումքը գոլորշիանում է վակուումային միջավայրում և նստեցվում հիմքի մակերեսին՝ օգտագործելով փոշիացման կամ ջերմային գոլորշիացման տեխնոլոգիա12:

o Ցինկի և սելենի գոլորշիացման աղբյուրները տաքացվում են տարբեր ջերմաստիճանային գրադիենտներով (ցինկի գոլորշիացման գոտի՝ 800–850 °C, սելենի գոլորշիացման գոտի՝ 450–500 °C), և ստեխիոմետրիկ հարաբերակցությունը կարգավորվում է գոլորշիացման արագությունը կարգավորելով։‌12.

2.Պարամետրերի կառավարում

Վակուում։ ≤1×10⁻³ Պա

o Բազալային ջերմաստիճան՝ 200–400°C

o Տեղադրման արագություն՝0.2–1.0 նմ/վրկ
50–500 նմ հաստությամբ ցինկի սելենիդի թաղանթներ կարող են պատրաստվել ինֆրակարմիր օպտիկայի մեջ օգտագործելու համար 25.

2Մեխանիկական գնդիկավոր ֆրեզավորման մեթոդ

1.Հումքի մշակում

o Ցինկի փոշին (մաքրություն ≥99.9%) խառնվում է սելենի փոշու հետ 1:1 մոլային հարաբերակցությամբ և լցվում է չժանգոտվող պողպատե գնդիկավոր աղաց-բանկայի մեջ 23.

2.Գործընթացի պարամետրեր

o Գնդիկավոր հղկման ժամանակը՝ 10–20 ժամ

Արագություն՝ 300–500 պտույտ/րոպե

o Գնդիկների հարաբերակցություն՝ 10:1 (ցիրկոնիումային հղկող գնդիկներ):
Մեխանիկական համաձուլվածքային ռեակցիաներով ստացվել են 50–200 նմ մասնիկի չափի ցինկի սելենիդի նանոմասնիկներ՝ >99% մաքրությամբ։.

3. Տաք սեղմման սինտերացման մեթոդ

1.Նախորդների պատրաստում

o Ցինկի սելենիդի նանոփոշի (մասնիկի չափս < 100 նմ), որը սինթեզվել է սոլվոթերմալ մեթոդով որպես հումք 4.

2.Սինթերինգի պարամետրեր

Ջերմաստիճան՝ 800–1000°C

Ճնշումը՝ 30–50 ՄՊա

Ջերմ պահել՝ 2-4 ժամ
Արտադրանքն ունի > 98% խտություն և կարող է վերամշակվել մեծ ֆորմատի օպտիկական բաղադրիչների, ինչպիսիք են ինֆրակարմիր պատուհանները կամ ոսպնյակները 45:.

4. Մոլեկուլային ճառագայթային էպիտաքսիա (ՄԲԵ).

1.Գերբարձր վակուումային միջավայր

Վակուում։ ≤1×10⁻⁷ Պա

o Ցինկի և սելենի մոլեկուլային փնջերը ճշգրտորեն կարգավորում են հոսքը էլեկտրոնային փնջի գոլորշիացման աղբյուրի միջով6։

2.Աճի պարամետրեր

o Հիմնական ջերմաստիճան՝ 300–500°C (սովորաբար օգտագործվում են GaAs կամ շափյուղայի հիմքեր):

o Աճի տեմպը։0.1–0.5 նմ/վրկ
Բարձր ճշգրտության օպտոէլեկտրոնային սարքերի համար կարելի է պատրաստել միաբյուրեղային ցինկի սելենիդի բարակ թաղանթներ 0.1–5 մկմ հաստության սահմաններում56.