1. Solvotermalna sinteza
1. Sirovoomjer materijala
Cinkov prah i selenov prah se miješaju u molarnom omjeru 1:1, a kao rastvarač se dodaje deionizirana voda ili etilen glikol..
2.Reakcijski uslovi
Temperatura reakcije: 180-220°C
o Vrijeme reakcije: 12-24 sata
o Pritisak: Održavajte samogenerirani pritisak u zatvorenom reakcionom kotlu
Direktno spajanje cinka i selena olakšava se zagrijavanjem kako bi se stvorili nanoskalni kristali cink selenida 35.
3.Proces nakon tretmana
Nakon reakcije, centrifugirana je, isprana razrijeđenim amonijakom (80 °C), metanolom i osušena u vakuumu (120 °C, P₂O₅).btainprah > 99,9% čistoće 13.
2. Metoda hemijskog taloženja iz pare
1.Prethodna obrada sirovina
o Čistoća cinkove sirovine je ≥ 99,99% i smještena je u grafitni lončić.
o Gasoviti selenid vodika se transportuje argonom kao nosačem.
2.Kontrola temperature
Zona isparavanja cinka: 850-900°C
Zona taloženja: 450-500°C
Usmjereno taloženje cinkove pare i vodikovog selenida temperaturnim gradijentom 6.
3.Parametri plina
o Protok argona: 5-10 L/min
Parcijalni pritisak vodonik selenida:0,1-0,3 atm
Brzine taloženja mogu doseći 0,5-1,2 mm/h, što rezultira formiranjem polikristalnog cink selenida 6 debljine 60-100 mm..
3. Metoda direktne sinteze u čvrstoj fazi
1. Sirovorukovanje materijalom
Rastvor cink hlorida je reagovao sa rastvorom oksalne kiseline da bi se formirao talog cink oksalata, koji je osušen, samljeven i pomiješan sa prahom selena u omjeru 1:1,05 molarno..
2.Parametri termičke reakcije
Temperatura vakuumske cijevne peći: 600-650°C
o Vrijeme održavanja topline: 4-6 sati
Prah cink selenida veličine čestica od 2-10 μm nastaje reakcijom difuzije u čvrstoj fazi 4.
Poređenje ključnih procesa
| metoda | Topografija proizvoda | Veličina čestica/debljina | Kristaliničnost | Područja primjene |
| Solvotermalna metoda 35 | Nanokuglice/štapići | 20-100 nm | Kubni sfalerit | Optoelektronski uređaji |
| Taloženje iz pare 6 | Polikristalni blokovi | 60-100 mm | Heksagonalna struktura | Infracrvena optika |
| Metoda čvrste faze 4 | Prahovi mikronske veličine | 2-10 μm | Kubična faza | Prekursori infracrvenih materijala |
Ključne tačke specijalne kontrole procesa: solvotermalna metoda zahtijeva dodavanje surfaktanata poput oleinske kiseline radi regulisanja morfologije 5, a taloženje iz pare zahtijeva hrapavost podloge < Ra20 kako bi se osigurala ujednačenost taloženja 6.
1. Fizičko taloženje iz pare (PVD).
1.Tehnološki put
o Sirovina, cink selenid, isparava se u vakuumskom okruženju i nanosi na površinu supstrata tehnologijom raspršivanja ili termičkog isparavanja12.
o Izvori isparavanja cinka i selena zagrijavaju se na različite temperaturne gradijente (zona isparavanja cinka: 800–850 °C, zona isparavanja selena: 450–500 °C), a stehiometrijski odnos se kontrolira kontrolom brzine isparavanja12.
2.Kontrola parametara
Vakuum: ≤1×10⁻³ Pa
Bazalna temperatura: 200–400°C
o Brzina taloženja:0,2–1,0 nm/s
Filmovi cink selenida debljine 50–500 nm mogu se pripremiti za upotrebu u infracrvenoj optici 25.
2Metoda mehaničkog mljevenja kugli
1.Rukovanje sirovinama
o Cinkov prah (čistoća ≥99,9%) se miješa sa selenovim prahom u molarnom omjeru 1:1 i puni u posudu mlina od nehrđajućeg čelika 23.
2.Parametri procesa
o Vrijeme mljevenja kugle: 10–20 sati
Brzina: 300–500 o/min
o Odnos peleta: 10:1 (kuglice za mljevenje od cirkonija).
Nanočestice cink selenida veličine čestica od 50-200 nm generirane su reakcijama mehaničkog legiranja, s čistoćom >99% 23.
3. Metoda sinterovanja vrućim presovanjem
1.Priprema prekursora
o Nanoprah cink selenida (veličina čestica < 100 nm) sintetiziran solvotermalnom metodom kao sirovina 4.
2.Parametri sinterovanja
Temperatura: 800–1000°C
o Pritisak: 30–50 MPa
o Održavanje topline: 2–4 sata
Proizvod ima gustoću > 98% i može se prerađivati u optičke komponente velikog formata kao što su infracrveni prozori ili sočiva 45.
4. Epitaksija molekularnog snopa (MBE).
1.Okruženje ultra visokog vakuuma
Vakuum: ≤1×10⁻⁷ Pa
Molekularni snopovi cinka i selena precizno kontrolišu protok kroz izvor isparavanja elektronskim snopom6.
2.Parametri rasta
o Osnovna temperatura: 300–500°C (uobičajeno se koriste GaAs ili safirne podloge).
o Stopa rasta:0,1–0,5 nm/s
Tanki filmovi monokristalnog cink selenida mogu se pripremiti u rasponu debljine od 0,1 do 5 μm za visokoprecizne optoelektronske uređaje56.
Vrijeme objave: 23. april 2025.