1. Solvotermalna sinteza
1. Sirovoomjer materijala
Cinkov prah i selenov prah miješaju se u molarnom omjeru 1:1, a kao otapalo dodaju se deionizirana voda ili etilen glikol 35.
2.Reakcijski uvjeti
Temperatura reakcije: 180-220°C
o Vrijeme reakcije: 12-24 sata
o Tlak: Održavajte samogenerirani tlak u zatvorenom reakcijskom kotlu
Izravno spajanje cinka i selena olakšava se zagrijavanjem kako bi se stvorili nanoskalni kristali cinkovog selenida 35.
3.Postupak nakon obrade
Nakon reakcije, centrifugirano je, isprano razrijeđenim amonijakom (80 °C), metanolom i osušeno u vakuumu (120 °C, P₂O₅).btainprah > 99,9% čistoće 13.
2. Metoda kemijskog taloženja iz pare
1.Prethodna obrada sirovina
o Čistoća cinkove sirovine je ≥ 99,99% i smještena je u grafitni lončić
o Plin vodikov selenid prenosi se argonom kao plinom nosiocem6.
2.Kontrola temperature
Zona isparavanja cinka: 850-900°C
o 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 tlak vodikovog selenida:0,1-0,3 atm
Brzine taloženja mogu doseći 0,5-1,2 mm/h, što rezultira stvaranjem polikristalnog cinkovog selenida 6 debljine 60-100 mm.
3. Metoda izravne sinteze u čvrstoj fazi
1. Sirovorukovanje materijalima
Otopina cinkovog klorida reagirala je s otopinom oksalne kiseline da bi se stvorio talog cinkovog oksalata, koji je osušen, samljeven i pomiješan sa selenijem u prahu u omjeru 1:1,05 molarno..
2.Parametri toplinske reakcije
o Temperatura vakuumske cijevne peći: 600-650°C
o Vrijeme održavanja topline: 4-6 sati
Prah cinkovog selenida s veličinom čestica od 2-10 μm nastaje reakcijom difuzije u čvrstoj fazi 4.
Usporedba ključnih procesa
| metoda | Topografija proizvoda | Veličina čestica/debljina | Kristaliničnost | Područja primjene |
| Solvotermalna metoda 35 | Nanokuglice/štapići | 20-100 nm | Kubni sfalerit | Optoelektronički uređaji |
| Taloženje pare 6 | Polikristalni blokovi | 60-100 mm | Šesterokutna struktura | Infracrvena optika |
| Metoda čvrste faze 4 | Prahovi mikronske veličine | 2-10 μm | Kubična faza | Prekursori infracrvenih materijala |
Ključne točke posebne kontrole procesa: solvotermalna metoda zahtijeva dodavanje surfaktanata poput oleinske kiseline za regulaciju 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 cinkov selenid isparava se u vakuumu i nanosi na površinu podloge 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 omjer se kontrolira kontroliranjem 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 cinkovog 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%) pomiješa se sa selenovim prahom u molarnom omjeru 1:1 i umetne se u posudu kugličnog mlina od nehrđajućeg čelika 23.
2.Parametri procesa
o Vrijeme mljevenja kugle: 10–20 sati
Brzina: 300–500 o/min
o Omjer peleta: 10:1 (kuglice za mljevenje od cirkonija).
Nanočestice cinkovog selenida veličine čestica od 50 do 200 nm generirane su reakcijama mehaničkog legiranja, s čistoćom >99% 23.
3. Metoda sinteriranja vrućim prešanjem
1.Priprema prekursora
o Nanoprah cinkovog selenida (veličina čestica < 100 nm) sintetiziran solvotermalnom metodom kao sirovina 4.
2.Parametri sinteriranja
Temperatura: 800–1000 °C
o Tlak: 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 leće 45.
4. Epitaksija molekularnog snopa (MBE).
1.Okruženje ultra visokog vakuuma
Vakuum: ≤1×10⁻⁷ Pa
o Molekularne snopove cinka i selena precizno kontroliraju protok kroz izvor isparavanja elektronskim snopom6.
2.Parametri rasta
o Osnovna temperatura: 300–500 °C (uobičajeno se koriste GaAs ili safirne podloge).
Stopa rasta:0,1–0,5 nm/s
Tanki filmovi monokristalnog cinkovog selenida mogu se pripremiti u rasponu debljine od 0,1 do 5 μm za visokoprecizne optoelektroničke uređaje56.
Vrijeme objave: 23. travnja 2025.