O proceso de síntese física do seleniuro de zinc inclúe principalmente as seguintes rutas técnicas e parámetros detallados

Noticias

O proceso de síntese física do seleniuro de zinc inclúe principalmente as seguintes rutas técnicas e parámetros detallados

1. Síntese solvotérmica

1. Cruproporción de materiais
O po de zinc e o po de selenio mestúranse nunha proporción molar de 1:1 e engádese auga desionizada ou etilenglicol como medio solvente 35.

2.Condicións de reacción

Temperatura de reacción: 180-220 °C

Tempo de reacción: 12-24 horas

o Presión: Manteña a presión autoxerada no caldeiro de reacción pechado
A combinación directa de zinc e selenio facilítase mediante o quecemento para xerar cristais de seleniuro de zinc a nanoescala 35.

3.Proceso postratamento
Despois da reacción, centrifugouse, lavouse con amoníaco diluído (80 °C), metanol e secouse ao baleiro (120 °C, P₂O₅).btainun po cunha pureza > 99,9 % 13.


2. Método de deposición química de vapor

1.Pretratamento de materias primas

o A pureza da materia prima de zinc é ≥ 99,99 % e colócase nun crisol de grafito

O gas seleniuro de hidróxeno é transportado por gas argon.

2.Control de temperatura

Zona de evaporación do cinc: 850-900 °C

Zona de deposición: 450-500 °C
Deposición direccional de vapor de zinc e seleniuro de hidróxeno por gradiente de temperatura 6.

3.Parámetros do gas

o Fluxo de argón: 5-10 L/min

Presión parcial do seleniuro de hidróxeno:0,1-0,3 atmósferas
As taxas de deposición poden alcanzar os 0,5-1,2 mm/h, o que resulta na formación de seleniuro de cinc policristalino 6 de 60-100 mm de espesor..


3. Método de síntese directa en fase sólida

1. Crumanipulación de materiais
A solución de cloruro de zinc reaccionou coa solución de ácido oxálico para formar un precipitado de oxalato de zinc, que se secou, ​​se moeu e se mesturou con po de selenio nunha proporción molar de 1:1,05..

2.Parámetros de reacción térmica

Temperatura do forno de tubos de baleiro: 600-650 °C

Tempo de mantemento en quente: 4-6 horas
Xérase po de seleniuro de zinc cun tamaño de partícula de 2-10 μm mediante reacción de difusión en fase sólida 4.


Comparación de procesos clave

método

Topografía do produto

tamaño das partículas/grosor

Cristalinidade

Campos de aplicación

Método solvotérmico 35

Nanobolas/varas

20-100 nm

Esfalerita cúbica

Dispositivos optoelectrónicos

Deposición de vapor 6

Bloques policristalinos

60-100 mm

estrutura hexagonal

Óptica infravermella

Método de fase sólida 4

pós de tamaño micrónico

2-10 μm

Fase cúbica

Precursores de materiais infravermellos

Puntos clave do control especial do proceso: o método solvotérmico necesita engadir surfactantes como o ácido oleico para regular a morfoloxía 5, e a deposición de vapor require que a rugosidade do substrato sexa < Ra20 para garantir a uniformidade da deposición 6.

 

 

 

 

 

1. Deposición física de vapor (PVD).

1.Camiño tecnolóxico

o A materia prima de seleniuro de cinc vaporízase nun ambiente de baleiro e deposítase sobre a superficie do substrato mediante tecnoloxía de pulverización catódica ou evaporación térmica12.

o As fontes de evaporación de zinc e selenio quéntanse a diferentes gradientes de temperatura (zona de evaporación de zinc: 800–850 °C, zona de evaporación de selenio: 450–500 °C) e a proporción estequiométrica contrólase controlando a taxa de evaporación.12.

2.Control de parámetros

o Baleiro: ≤1×10⁻³ Pa

Temperatura basal: 200–400 °C

o Taxa de deposición:0,2–1,0 nm/s
As películas de seleniuro de cinc cun grosor de 50–500 nm pódense preparar para o seu uso en óptica infravermella 25.


2Método de moenda mecánica de bolas

1.manipulación de materias primas

o Mestúrase po de zinc (pureza ≥ 99,9 %) con po de selenio nunha proporción molar de 1:1 e cárgase nun frasco de muíño de bolas de aceiro inoxidable 23.

2.Parámetros do proceso

Tempo de moenda de bólas: 10–20 horas

Velocidade: 300–500 rpm

o Proporción de pellets: 10:1 (bólas de moenda de circonio).
Xeráronse nanopartículas de seleniuro de zinc cun tamaño de partícula de 50–200 nm mediante reaccións de aliaxe mecánica, cunha pureza >99 % 23.


3. Método de sinterización por prensado en quente

1.Preparación de precursores

o Nanopo de seleniuro de cinc (tamaño de partícula < 100 nm) sintetizado por método solvotérmico como materia prima 4.

2.Parámetros de sinterización

Temperatura: 800–1000 °C

Presión: 30–50 MPa

Manter quente: 2–4 horas
O produto ten unha densidade > 98 % e pódese procesar en compoñentes ópticos de gran formato, como fiestras ou lentes infravermellas 45.


4. Epitaxia de feixe molecular (MBE).

1.Ambiente de ultraalto baleiro

o Baleiro: ≤1×10⁻⁷ Pa

Os feixes moleculares de zinc e selenio controlan con precisión o fluxo a través da fonte de evaporación do feixe de electróns6.

2.Parámetros de crecemento

o Temperatura base: 300–500 °C (adoitan usarse substratos de GaAs ou zafiro).

o Taxa de crecemento:0,1–0,5 nm/s
As películas delgadas de seleniuro de cinc monocristalino pódense preparar nun rango de grosor de 0,1 a 5 μm para dispositivos optoelectrónicos de alta precisión56.

 


Data de publicación: 23 de abril de 2025