Möhüm II-VI ýarymgeçiriji material bolan sink tellurid (ZnTe) infragyzyl kesgitlemede, gün öýjüklerinde we optoelektron enjamlarynda giňden ulanylýar. Nanotehnologiýa we ýaşyl himiýa boýunça soňky gazananlar önümçiligini optimallaşdyrdy. Aşakda adaty usullar we häzirki zaman kämilleşdirmeleri goşmak bilen häzirki ZnTe önümçilik prosesi we esasy parametrler bar:
________________________________________
I. Adaty önümçilik prosesi (göni sintez)
1. Çig mal taýýarlamak
• purokarky arassa sink (Zn) we tellur (Te): Arassalygy ≥99.999% (5N synp), 1: 1 nisbatynda garylýar.
• Gorag gazy: Okislenmäniň öňüni almak üçin ýokary arassa argon (Ar) ýa-da azot (N₂).
2. Amal akymy
• 1-nji ädim: Wakuum eremegiň sintezi
o Zn we Te tozanlaryny kwars turbasynda garmaly we ≤10⁻³ Pa ewakuasiýa ediň.
o atingyladyş programmasy: 5-10 ° C / min-dan 500-700 ° C çenli gyzdyryň, 4-6 sagat saklaň.
o Reaksiýa deňlemesi: Zn + Te → ΔZnTeZn + TeΔZnTe
• 2-nji ädim: Annealing
o Çig önümi 400-500 ° C-den 2-3 sagadyň dowamynda berkitmeli.
• 3-nji ädim: ezmek we eleklemek
o Esasy materialy bölejikleriň ululygyna üwemek üçin top degirmenini ulanyň (nanoskale üçin ýokary energiýa top degirmeni).
3. Esasy parametrler
• Temperatura gözegçilik takyklygy: ± 5 ° C.
• Sowuklama derejesi: 2–5 ° C / min (termiki stresiň ýarylmagy üçin)
• Çig material bölejikleriniň ululygy: Zn (100–200 mesh), Te (200–300 mesh)
________________________________________
II. Häzirki zaman kämilleşdirilen prosesi (Solwotermiki usul)
Solwotermiki usul, dolandyrylýan bölejikleriň ululygy we az energiýa sarp edilişi ýaly artykmaçlyklary hödürleýän nanoskale ZnTe öndürmek üçin esasy usuldyr.
1. Çig materiallar we erginler
• Öňünden gelýänler: Sink nitrat (Zn (NO₃) ₂) we natriý tellurit (Na₂TeO₃) ýa-da tellur tozy (Te).
• Azaldýan serişdeler: Gidrazin gidraty (N₂H₄ · H₂O) ýa-da natriý borohidrid (NaBH₄).
• Erginler: Etilenediamin (EDA) ýa-da deionlaşdyrylan suw (DI suwy).
2. Amal akymy
• 1-nji ädim: Öňünden bölünişik
o Zn (NO₃) ₂ we Na₂TeO₃ garyşdyrylanda erginçde 1: 1 nisbatynda bölüň.
• 2-nji ädim: Azaltma reaksiýasy
o Azaldýan serişdäni goşuň (meselem, N₂H₄ · H₂O) we ýokary basyşly awtoklawda möhürläň.
o Reaksiýa şertleri:
Temperatura: 180–220 ° C.
Wagt: 12–24 sagat
Basyş: Özbaşdak döredilen (3-5 MPa)
o Reaksiýa deňlemesi: Zn2 ++ TeO32− + Azaldýan agent → ZnTe + Önümler (mysal üçin, H₂O, N₂) Zn2 ++ TeO32− + Azaldýan agent → ZnTe + Önümler (mysal üçin, H₂O, N₂)
• 3-nji ädim: Bejergiden soň
o Önümi izolirlemek üçin sentrifuga, etanol we DI suwy bilen 3-5 gezek ýuwuň.
o Wakuum astynda guradyň (4–6 sagat 60–80 ° C).
3. Esasy parametrler
• Öňünden konsentrasiýa: 0,1–0.5 mol / L.
• pH gözegçilik: 9–11 (gidroksidi şertler reaksiýany goldaýar)
• Bölejikleriň ululygyna gözegçilik: Solvent görnüşini sazlaň (mysal üçin, EDA nanowir öndürýär; suwly faza nanopartiklleri berýär).
________________________________________
III. Beýleki ösen amallar
1. Himiki bug buglary (CVD)
• Programma: Inçe film taýýarlamak (mysal üçin, gün öýjükleri).
• Öňünden gelýänler: Dietilzinc (Zn (C₂H₅) ₂) we dietiltellurium (Te (C₂H₅) ₂).
• Parametrler:
o Çökgünligiň temperaturasy: 350–450 ° C.
o Daşaýjy gaz: H₂ / Ar garyndysy (akym tizligi: 50–100 sm)
o Basyş: 10⁻² - 10⁻³ Torr
2. Mehaniki erginler (Ball freze)
• Aýratynlyklary: Solventiz, pes temperatura sintezi.
• Parametrler:
o Top-tozan gatnaşygy: 10: 1
o freze wagty: 20-40 sagat
o Aýlanma tizligi: 300-500 aýlaw
________________________________________
IV. Hil gözegçiligi we häsiýetnama
1. Arassalygyň derňewi: Kristal gurluş üçin rentgen şöhlelenmesi (XRD) (esasy pik 2θ ≈25.3 °).
2. Morfologiýa gözegçiligi: Nanopartikulyň ululygy üçin elektron mikroskopiýa (TEM) (adaty: 10–50 nm).
3. Elemental gatnaşygy: Zn ≈1: 1 tassyklamak üçin energiýa-dispersiýa rentgen spektroskopiýasy (EDS) ýa-da induktiw birleşdirilen plazma köpçülik spektrometri (ICP-MS).
________________________________________
V. Howpsuzlyk we daşky gurşaw meselesi
1. Galyndy gazy bejermek: Alkogol erginleri bilen H₂Te siňdiriň (mysal üçin NaOH).
2. Soliwentiň dikeldilmegi: Organiki erginleri (meselem, EDA) distilýasiýa arkaly gaýtadan işlemek.
3. Gorag çäreleri: Gaz maskalaryny (H₂Te goramak üçin) we poslama garşy ellikleri ulanyň.
________________________________________
VI. Tehnologiki tendensiýalar
• Greenaşyl sintez: Organiki çözüjiniň ulanylyşyny azaltmak üçin suw fazaly ulgamlary ösdüriň.
• Doping modifikasiýasy: Cu, Ag we ş.m. bilen doping arkaly geçirijiligi ýokarlandyryň.
• Uly göwrümli önümçilik: kg ölçegli partiýalara ýetmek üçin üznüksiz akym reaktorlaryny kabul ediň.
Iş wagty: Mart-21-2025