IIинк теллурид (ZnTe), мөһим II-VI ярымүткәргеч материал, инфракызыл ачыклауда, кояш күзәнәкләрендә һәм оптоэлектрон җайланмаларда киң кулланыла. Нанотехнология һәм яшел химия өлкәсендәге соңгы казанышлар аны җитештерүне оптимальләштерде. Түбәндә хәзерге ZnTe җитештерү процесслары һәм төп параметрлар, шул исәптән традицион ысуллар һәм заманча камилләштерүләр:
________________________________________
I. Традицион җитештерү процессы (туры синтез)
1. Чимал әзерләү
• purгары чисталыклы цинк (Zn) һәм теллурий (Te): чисталык ≥99.999% (5Н класс), 1: 1 моляр катнашында кушылган.
• Саклаучы газ: oxгары чисталыклы аргон (Ar) яки азот (N₂) оксидлашуны булдырмас өчен.
2. Процесс агымы
• 1 адым: вакуум эретү синтезы
o Zn һәм Te порошокларын кварц трубасына кушыгыз һәм ≤10⁻³ Па эвакуацияләгез.
o atingылыту программасы: 5-10 ° C / минутта 500-700 ° C җылылык, 4-6 сәгать тотып тору.
o Реакция тигезләмәсе: Zn + Te → ΔZnTeZn + TeΔZnTe
• 2 адым: Аннальинг
o Чиста продуктны 400-500 ° C температурада 2-3 сәгать дәвамында ябыштырыгыз.
• 3 адым: изү һәм чистарту
o Күпчелек материалны максатчан кисәкчәләр зурлыгына тарту өчен шар тегермәне кулланыгыз (наноскаль өчен югары энергияле шар тегермәне).
3. Төп параметрлар
• Температураны контрольдә тоту төгәллеге: ± 5 ° C.
• Суыту темплары: 2-5 ° C / мин (җылылык стресс ярыкларыннан саклану өчен)
• Чимал кисәкчәләренең зурлыгы: Zn (100–200 меш), Те (200-300 меш)
________________________________________
II. Заманча камилләштерелгән процесс (Солвотермаль ысул)
Солвотермаль ысул - ZnTe наноскалы җитештерүнең төп техникасы, контрольдә тотыла торган кисәкчәләр күләме һәм аз энергия куллану кебек өстенлекләр тәкъдим итә.
1. Чимал һәм эреткечләр
• Прекурсорлар: цинк селитрасы (Zn (NO₃) ₂) һәм натрий теллурит (Na₂TeO₃) яки теллурий порошогы (Te).
• Агентларны киметү: Гидразин гидраты (N₂H₄ · H₂O) яки натрий борохидрид (NaBH₄).
• Эреткечләр: Этиленедиамин (EDA) яки деонизацияләнгән су (DI су).
2. Процесс агымы
• 1 адым: Прекурсорны таркату
o Zn (NO₃) ₂ һәм Na₂TeO₃ны 1: 1 моляр катнашында эретегез.
• 2 адым: киметү реакциясе
o киметүче агентны өстәгез (мәсәлән, N₂H₄ · H₂O) һәм югары басымлы автоклавга мөһер.
o Реакция шартлары:
Температура: 180-220 ° C.
Вакыт: 12–24 сәгать
басым: үз-үзен тудырган (3-5 MPa)
o Реакция тигезләмәсе: Zn2 ++ TeO32− + Агентны киметү → ZnTe + продуктлар (мәсәлән, H₂O, N₂) Zn2 ++ TeO32− + Агентны киметү → ZnTe + продуктлар (мәсәлән, H₂O, N₂)
• 3 адым: дәваланудан соң
o Продукцияне изоляцияләү өчен центрифуга, этанол һәм DI суы белән 3-5 тапкыр юыгыз.
o Вакуум астында киптерегез (60–80 ° C 4-6 сәгать).
3. Төп параметрлар
• Прекурсор концентрациясе: 0,1–0,5 мол / Л.
• рН контроле: 9–11 (эшкәртү шартлары реакциягә ярдәм итә)
• Кисәкчәләр күләмен контрольдә тоту: эретүче тип аша көйләгез (мәсәлән, EDA нановирлар бирә; су фазасы нанопартиклар бирә).
________________________________________
III. Башка алга киткән процесслар
1. Химик пар парламенты (CVD)
• Куллану: Нечкә фильм әзерләү (мәсәлән, кояш күзәнәкләре).
• Прекурсорлар: Дитилзинк (Zn (C₂H₅) ₂) һәм диетилтелурий (Te (C₂H₅) ₂).
• Параметрлар:
o Чокыр температурасы: 350-450 ° C.
o Ташучы газ: H₂ / Ar катнашмасы (агым тизлеге: 50-100 скм)
o басым: 10⁻² - 10⁻³ Торр
2. Механик эретү (туп тегермәне)
• Featuresзенчәлекләр: эретүче, түбән температуралы синтез.
• Параметрлар:
o туп-порошок коэффициенты: 10: 1
o Тегермән вакыты: 20-40 сәгать
o әйләнү тизлеге: 300-500 әйләнеш
________________________________________
IV. Сыйфат контроле һәм характеристика
1. Чисталык анализы: кристалл структурасы өчен рентген дифракция (XRD) (төп биеклек 2θ ≈25.3 °).
2. Морфология контроле: Нанопартик зурлыгы өчен электрон микроскопия (TEM) тапшыру (типик: 10–50 нм).
3. Элемент коэффициенты: Zn ≈1: 1 раслау өчен энергия-дисперсив рентген спектроскопия (EDS) яки индуктив рәвештә кушылган плазма масса спектрометриясе (ICP-MS).
________________________________________
V. Куркынычсызлык һәм әйләнә-тирә мохит турында уйлау
1. Калдыклар белән эшкәртү: H solutionsT эшкәртү эремәләре белән (мәсәлән, NaOH).
2. Эретүче торгызу: Органик эреткечләрне (мәсәлән, EDA) дистилляция аша эшкәртү.
3. Саклаучы чаралар: газ маскаларын кулланыгыз (H₂Te саклау өчен) һәм коррозиягә чыдам перчаткалар.
________________________________________
VI. Технологик тенденцияләр
• Яшел синтез: Органик эретүче куллануны киметү өчен су фазалы системалар булдыру.
• Допинг модификациясе: Cu, Ag һ.б. белән допинг ярдәмендә үткәрүчәнлекне арттыру.
• Зур масштаблы производство: Кг масштаблы партияләргә ирешү өчен өзлексез агым реакторларын кабул итегез.
Пост вакыты: 21-2025 март