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