Proses sintesis fizikal zink selenide terutamanya termasuk laluan teknikal berikut dan parameter terperinci

1. Sintesis Solvoterma

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

2 .Keadaan tindak balas

o Suhu tindak balas: 180-220°C

o Masa tindak balas: 12-24 jam

o Tekanan: Kekalkan tekanan yang dijana sendiri dalam cerek tindak balas tertutup
Gabungan langsung zink dan selenium difasilitasi dengan 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 vakum kering (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 bekas 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 arah 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, menghasilkan pembentukan zink polihabluran selenida 60-100 mm tebal 6.

3. Kaedah sintesis langsung fasa pepejal

1. Mentahpengendalian bahan‌
Larutan zink klorida telah bertindak balas dengan larutan asid oksalat untuk membentuk mendakan zink oksalat, yang dikeringkan dan dikisar serta dicampur dengan serbuk selenium pada nisbah 1:1.05 molar 4.

2 .Parameter tindak balas terma

o Suhu relau tiub vakum: 600-650°C

o Simpan masa panas: 4-6 jam
Serbuk zink selenida dengan saiz zarah 2-10 μm dihasilkan oleh 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 menjadi < Ra20 untuk memastikan keseragaman pemendapan 6.

1. Pemendapan wap fizikal (PVD).

1 .Laluan Teknologi

o Bahan mentah zink selenida diwap dalam persekitaran vakum dan didepositkan ke permukaan substrat menggunakan teknologi sputtering atau penyejatan haba12.

o Sumber penyejatan zink dan selenium dipanaskan kepada 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

o Suhu asas: 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.

2. Kaedah pengilangan bola mekanikal

1.Pengendalian bahan mentah

o Serbuk zink (tulen≥99.9%) dicampur dengan serbuk selenium pada nisbah molar 1:1 dan dimuatkan ke dalam balang kilang bebola keluli tahan karat 23.

2 .Parameter proses

o Masa mengisar bola: 10–20 jam

Kelajuan: 300–500 rpm

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

3. Kaedah pensinteran menekan panas

1 .Penyediaan prekursor

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

2 .Parameter pensinteran

o Suhu: 800–1000°C

o Tekanan: 30–50 MPa

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

4. Epitaksi rasuk molekul (MBE).

1.Persekitaran vakum ultra-tinggi

o Vakum: ≤1×10⁻⁷ Pa

o Rasuk molekul zink dan selenium mengawal dengan tepat aliran melalui sumber penyejatan rasuk elektron6.

2.Parameter pertumbuhan

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

o 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.