۱. سنتز سولوترمالی
۱. خامنسبت مواد ...
پودر روی و پودر سلنیوم با نسبت مولی 1:1 مخلوط میشوند و آب دیونیزه یا اتیلن گلیکول به عنوان حلال اضافه میشود..
۲.شرایط واکنش
دمای واکنش: ۱۸۰-۲۲۰ درجه سانتیگراد
زمان واکنش: ۱۲-۲۴ ساعت
فشار: فشار خود تولید شده در مخزن واکنش بسته را حفظ کنید
ترکیب مستقیم روی و سلنیوم با حرارت دادن برای تولید بلورهای سلنید روی در مقیاس نانو تسهیل میشود..
۳.فرآیند پس از درمان ...
پس از واکنش، سانتریفیوژ شد، با آمونیاک رقیق (80 درجه سانتیگراد)، متانول شسته شد و در خلاء (120 درجه سانتیگراد، P₂O₅) خشک شد.بدست آوردنپودری با خلوص > 99.9% 13.
۲. روش رسوب بخار شیمیایی
۱.پیش تصفیه مواد اولیه
o خلوص ماده اولیه روی ≥ 99.99٪ است و در یک بوته گرافیتی قرار داده شده است
گاز سلنید هیدروژن توسط حامل گاز آرگون حمل میشود.
۲.کنترل دما
منطقه تبخیر روی: 850-900 درجه سانتیگراد
منطقه رسوبگذاری: ۴۵۰-۵۰۰ درجه سانتیگراد
رسوب جهتدار بخار روی و سلنید هیدروژن با گرادیان دما ۶.
۳.پارامترهای گاز
جریان آرگون: ۵-۱۰ لیتر در دقیقه
فشار جزئی سلنید هیدروژن:0.1-0.3 اتمسفر
نرخ رسوبگذاری میتواند به 0.5 تا 1.2 میلیمتر بر ساعت برسد که منجر به تشکیل سلنید روی پلیکریستالی با ضخامت 60 تا 100 میلیمتر میشود..
۳. روش سنتز مستقیم فاز جامد
۱. خامجابجایی مواد ...
محلول کلرید روی با محلول اسید اگزالیک واکنش داده شد تا رسوب اگزالات روی تشکیل شود، که خشک و آسیاب شده و با پودر سلنیوم با نسبت ۱:۱.۰۵ مولار مخلوط شد..
۲.پارامترهای واکنش حرارتی
دمای کوره لوله خلاء: ۶۰۰-۶۵۰ درجه سانتیگراد
زمان گرم نگه داشتن: ۴-۶ ساعت
پودر سلنید روی با اندازه ذرات 2-10 میکرومتر توسط واکنش انتشار فاز جامد 4 تولید میشود..
مقایسه فرآیندهای کلیدی
روش | توپوگرافی محصول | اندازه ذرات/ضخامت | بلورینگی | زمینههای کاربرد |
روش سولووترمال ۳۵ | نانوتوپها/میلهها | ۲۰-۱۰۰ نانومتر | اسفالریت مکعبی | دستگاههای اپتوالکترونیکی |
رسوب بخار ۶ | بلوکهای پلی کریستالی | ۶۰-۱۰۰ میلیمتر | ساختار شش ضلعی | اپتیک مادون قرمز |
روش فاز جامد ۴ | پودرهای میکرونی | ۲-۱۰ میکرومتر | فاز مکعبی | پیشسازهای مواد مادون قرمز |
نکات کلیدی کنترل فرآیند ویژه: روش سولووترمال برای تنظیم مورفولوژی نیاز به افزودن سورفکتانتهایی مانند اسید اولئیک دارد ۵، و رسوب بخار برای اطمینان از یکنواختی رسوب نیاز به زبری زیرلایه کمتر از Ra20 دارد ۶.
۱. رسوب فیزیکی بخار (پی وی دی).
۱. (۱)مسیر فناوری
ماده اولیه سلنید روی در محیط خلاء تبخیر شده و با استفاده از فناوری کندوپاش یا تبخیر حرارتی روی سطح زیرلایه رسوب داده میشود.
منابع تبخیر روی و سلنیوم تا گرادیانهای دمایی مختلف گرم میشوند (منطقه تبخیر روی: ۸۰۰-۸۵۰ درجه سانتیگراد، منطقه تبخیر سلنیوم: ۴۵۰-۵۰۰ درجه سانتیگراد) و نسبت استوکیومتری با کنترل سرعت تبخیر کنترل میشود. ...۱۲.
۲.کنترل پارامتر
خلاء: ≤1×10⁻³ پاسکال
دمای پایه: ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد
نرخ رسوبگذاری:۰.۲–۱.۰ نانومتر بر ثانیه
لایههای نازک سلنید روی با ضخامت 50 تا 500 نانومتر را میتوان برای استفاده در اپتیک مادون قرمز تهیه کرد..
2روش آسیاب گلولهای مکانیکی
۱.جابجایی مواد اولیه
پودر روی (با خلوص ≥99.9%) با پودر سلنیوم با نسبت مولی 1:1 مخلوط شده و در یک ظرف آسیاب گلولهای از جنس استیل ضد زنگ 23 ریخته میشود..
۲.پارامترهای فرآیند
زمان آسیاب گلوله: ۱۰ تا ۲۰ ساعت
سرعت: ۳۰۰-۵۰۰ دور در دقیقه
نسبت گلوله: ۱۰:۱ (گلولههای آسیاب زیرکونیا).
نانوذرات سلنید روی با اندازه ذرات 50 تا 200 نانومتر با واکنشهای آلیاژسازی مکانیکی و با خلوص بیش از 99٪ تولید شدند..
۳. روش پخت پرس گرم
۱. (۱)آمادهسازی پیشساز
نانوپودر سلنید روی (اندازه ذرات کمتر از 100 نانومتر) سنتز شده به روش سولووترمال به عنوان ماده اولیه 4.
۲.پارامترهای زینترینگ
دما: ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد
فشار: 30-50 مگاپاسکال
گرم نگه داشتن: ۲ تا ۴ ساعت
این محصول چگالی بیش از ۹۸٪ دارد و میتواند به اجزای نوری با فرمت بزرگ مانند پنجرههای مادون قرمز یا لنزها ۴۵ پردازش شود..
۴. اپیتاکسی پرتو مولکولی (امبیای).
۱.محیط خلاء فوق العاده بالا
خلاء: ≤1×10⁻⁷ پاسکال
پرتوهای مولکولی روی و سلنیوم جریان را از طریق منبع تبخیر پرتو الکترونی به طور دقیق کنترل میکنند.
۲.پارامترهای رشد
دمای پایه: ۳۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد (معمولاً از زیرلایههای GaAs یا یاقوت کبود استفاده میشود).
نرخ رشد:۰.۱–۰.۵ نانومتر بر ثانیه
لایههای نازک تک بلور سلنید روی را میتوان در محدوده ضخامت 0.1 تا 5 میکرومتر برای دستگاههای اپتوالکترونیکی با دقت بالا تهیه کرد56.
زمان ارسال: ۲۳ آوریل ۲۰۲۵