Proses sintesis fizikal zink selenida terutamanya merangkumi laluan teknikal berikut dan parameter terperinci

1. Sintesis solvoterma

1. Mentahnisbah bahan‌
Serbuk zink dan serbuk selenium dicampurkan pada nisbah molar 1:1, dan air ternyahion atau etilena glikol ditambah sebagai medium pelarut 35.

2.Keadaan tindak balas

Suhu tindak balas: 180-220°C

Masa tindak balas: 12-24 jam

o Tekanan: Kekalkan tekanan yang dihasilkan sendiri dalam cerek reaksi tertutup
Gabungan langsung zink dan selenium difasilitasi oleh pemanasan untuk menghasilkan kristal zink selenida skala nano 35.

3.Proses selepas rawatan‌
Selepas tindak balas, ia disentrifugasi, dibasuh dengan ammonia cair (80 °C), metanol dan dikeringkan secara vakum (120 °C, P₂O₅).btainserbuk > 99.9% ketulenan 13.

2. Kaedah pemendapan wap kimia

1.Prarawatan bahan mentah

o Ketulenan bahan mentah zink adalah ≥ 99.99% dan diletakkan di dalam mangkuk pijar grafit

o Gas hidrogen selenida diangkut oleh pembawa gas argon6.

2.Kawalan suhu

o Zon penyejatan zink: 850-900°C

o Zon pemendapan: 450-500°C
Pemendapan berarah wap zink dan hidrogen selenida mengikut kecerunan suhu 6.

3.Parameter gas

o Aliran Argon: 5-10 L/min

o Tekanan separa hidrogen selenida:0.1-0.3 atm
Kadar pemendapan boleh mencapai 0.5-1.2 mm/j, mengakibatkan pembentukan polikristalin zink selenida 6 setebal 60-100 mm..

3. Kaedah sintesis langsung fasa pepejal

1. Mentahpengendalian bahan‌
Larutan zink klorida telah direaksikan dengan larutan asid oksalik untuk membentuk endapan zink oksalat, yang dikeringkan dan dikisar serta dicampurkan dengan serbuk selenium pada nisbah 1:1.05 molar 4.

2.Parameter tindak balas terma

o Suhu relau tiub vakum: 600-650°C

o Masa simpan panas: 4-6 jam
Serbuk zink selenida dengan saiz zarah 2-10 μm dihasilkan melalui tindak balas resapan fasa pepejal 4.

Perbandingan proses utama

Perkara utama kawalan proses khas: kaedah solvoterma perlu menambah surfaktan seperti asid oleik untuk mengawal morfologi 5, dan pemendapan wap memerlukan kekasaran substrat .

1. Pemendapan wap fizikal (PVD).

1.Laluan Teknologi

o Bahan mentah zink selenida diwapkan dalam persekitaran vakum dan dimendapkan ke permukaan substrat menggunakan teknologi percikan atau penyejatan haba12.

o Sumber penyejatan zink dan selenium dipanaskan pada kecerunan suhu yang berbeza (zon penyejatan zink: 800–850 °C, zon penyejatan selenium: 450–500 °C), dan nisbah stoikiometri dikawal dengan mengawal kadar penyejatan‌12.

2.Kawalan parameter

o Vakum: ≤1×10⁻³ Pa

Suhu basal: 200–400°C

o Kadar pemendapan:0.2–1.0 nm/s
Filem zink selenida dengan ketebalan 50–500 nm boleh disediakan untuk digunakan dalam optik inframerah 25.

2Kaedah penggilingan bebola mekanikal

1.Pengendalian bahan mentah

o Serbuk zink (kesucian ≥99.9%) dicampurkan dengan serbuk selenium pada nisbah molar 1:1 dan dimasukkan ke dalam balang pengisar bebola keluli tahan karat 23.

2.Parameter proses

o Masa pengisaran bebola: 10–20 jam

Kelajuan: 300–500 rpm

o Nisbah pelet: 10:1 (bola pengisar zirkonia).
Nanopartikel zink selenida dengan saiz zarah 50–200 nm dihasilkan melalui tindak balas pengaloian mekanikal, dengan ketulenan >99% 23.

3. Kaedah sintering tekan panas

1.Penyediaan prekursor

o Serbuk nano zink selenida (saiz zarah < 100 nm) disintesis melalui kaedah solvoterma sebagai bahan mentah 4.

2.Parameter pensinteran

Suhu: 800–1000°C

Tekanan: 30–50 MPa

o Kekalkan panas: 2–4 jam
Produk ini mempunyai ketumpatan > 98% dan boleh diproses menjadi komponen optik format besar seperti tingkap atau kanta inframerah 45.

4. Epitaksi pancaran molekul (MBE).

1.Persekitaran vakum ultra tinggi

o Vakum: ≤1×10⁻⁷ Pa

o Alur molekul zink dan selenium mengawal aliran melalui sumber penyejatan alur elektron dengan tepat6.

2.Parameter pertumbuhan

o Suhu asas: 300–500°C (GaAs atau substrat nilam biasa digunakan).

Kadar pertumbuhan:0.1–0.5 nm/s
Filem nipis zink selenida kristal tunggal boleh disediakan dalam julat ketebalan 0.1–5 μm untuk peranti optoelektronik berketepatan tinggi56.