1. Солвотермаль синтез
1. Түүхийматериалын харьцаа.
Цайрын нунтаг болон селений нунтагыг 1:1 молийн харьцаатай хольж, ионгүйжүүлсэн ус эсвэл этилен гликолыг уусгагч орчин болгон нэмнэ 35.
2.Урвалын нөхцөл
o Урвалын температур: 180-220°C
o Урвалын хугацаа: 12-24 цаг
o Даралт: Хаалттай урвалын данханд өөрөө үүссэн даралтыг хадгална
Цайр болон селений шууд нэгдлийг нано хэмжээний цайрын селенидын талстууд үүсгэхийн тулд халаах замаар хөнгөвчилдөг 35.
3.Эмчилгээний дараах үйл явц.
Урвалын дараа центрифугээр түлж, шингэрүүлсэн аммиак (80 °C), метанолоор угааж, вакуумд хатаасан (120 °C, P₂O₅).олж авахнунтаг > 99.9% цэвэршилттэй 13.
2. Химийн ууршуулах арга
1.Түүхий эдийг урьдчилан боловсруулах
o Цайрын түүхий эдийн цэвэршилт ≥ 99.99% бөгөөд бал чулуун тигельд хийнэ
o Устөрөгчийн селенидийн хий нь аргон хийгээр тээвэрлэгддэг6.
2.Температурын хяналт
o Цайрын ууршилтын бүс: 850-900°C
o Тунадасны бүс: 450-500°C
Температурын градиентаар цайрын уур болон устөрөгчийн селенидыг чиглэлтэй тунадасжуулах 6.
3.Хийн параметрүүд
o Аргоны урсгал: 5-10 л/мин
o Устөрөгчийн селенидын парциал даралт:0.1-0.3 атм
Тунадасны хурд 0.5-1.2 мм/цаг хүрч болох бөгөөд үүний үр дүнд 60-100 мм зузаантай поликристалл цайрын селенид 6 үүсдэг..
3. Хатуу фазын шууд синтезийн арга
1. Түүхийматериалын боловсруулалт.
Цайрын хлоридын уусмалыг оксалийн хүчлийн уусмалтай урвалд оруулж цайрын оксалатын тунадас үүсгэсэн бөгөөд үүнийг хатааж нунтаглаад селений нунтагтай 1:1.05 молийн харьцаатай хольсон..
2.Дулааны урвалын параметрүүд
o Вакуум хоолойн зуухны температур: 600-650°C
o Дулаан байлгах хугацаа: 4-6 цаг
2-10 μм хэмжээтэй цайрын селенидын нунтаг нь хатуу фазын диффузийн урвал 4-өөр үүсгэгддэг..
Гол үйл явцын харьцуулалт
| арга | Бүтээгдэхүүний топографи | Бөөмийн хэмжээ/зузаан | Кристалл чанар | Хэрэглэх хүрээ |
| Солвотермаль арга 35 | Нано бөмбөлөг/саваа | 20-100 нм | Кубын сфалерит | Оптоэлектроник төхөөрөмжүүд |
| Уурын тунадасжилт 6 | Поликристалл блокууд | 60-100 мм | Зургаан өнцөгт бүтэц | Хэт улаан туяаны оптик |
| Хатуу фазын арга 4 | Микроны хэмжээтэй нунтаг | 2-10 мкм | Кубын үе шат | Хэт улаан туяаны материалын урьдал бодисууд |
Тусгай процессын хяналтын гол цэгүүд: сольвотермаль арга нь морфологийг 5 зохицуулахын тулд олейны хүчил зэрэг гадаргуугийн идэвхт бодис нэмэх шаардлагатай бөгөөд уурын тунадасжилт нь тунадасны жигд байдлыг хангахын тулд субстратын барзгаржилт
1. Физик уурын тунадасжилт (PVD).
1.Технологийн зам
o Цайрын селенидын түүхий эдийг вакуум орчинд ууршуулж, цацах эсвэл дулааны ууршуулах технологи ашиглан суурь гадаргуу дээр хуримтлуулдаг.
o Цайр болон селений ууршилтын эх үүсвэрүүдийг өөр өөр температурын градиент хүртэл халаадаг (цайрын ууршилтын бүс: 800–850 °C, селений ууршилтын бүс: 450–500 °C) бөгөөд стехиометрийн харьцааг ууршилтын хурдыг хянах замаар хянадаг..12.
2.Параметрийн хяналт
o Вакуум: ≤1×10⁻³ Па
o Суурийн температур: 200–400°C
o Тунадасны хурд:0.2–1.0 нм/с
50–500 нм зузаантай цайрын селенидын хальсыг хэт улаан туяаны оптикт ашиглахаар бэлтгэж болно 25.
2Механик бөмбөлөг тээрэмдэх арга
1.Түүхий эд боловсруулах
o Цайрын нунтаг (цэвэршилт ≥99.9%)-ийг селений нунтагтай 1:1 молийн харьцаатай хольж, зэвэрдэггүй ган бөмбөлөгт тээрмийн саванд хийнэ 23.
2.Процессийн параметрүүд
o Бөмбөлөг нунтаглах хугацаа: 10–20 цаг
Хурд: 300–500 эрг/мин
o Үрлэнгийн харьцаа: 10:1 (цирконий нунтаглах бөмбөлөг).
50-200 нм хэмжээтэй цайрын селенидын нано хэсгүүдийг механик хайлшийн урвалаар гаргаж авсан бөгөөд цэвэршилт нь >99% 23 байв..
3. Халуун шахалтын аргаар хайлуулах арга
1.Урьдчилан бэлтгэх
o Түүхий эд болгон сольвотермаль аргаар нэгтгэсэн цайрын селенид нано нунтаг (бөөмийн хэмжээ < 100 нм) 4.
2.Синтерингийн параметрүүд
o Температур: 800–1000°C
o Даралт: 30–50 МПа
o Дулаан байлга: 2–4 цаг
Бүтээгдэхүүн нь > 98% нягтралтай бөгөөд хэт улаан туяаны цонх эсвэл линз зэрэг том форматын оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд боловсруулж болно..
4. Молекулын цацрагийн эпитакси (MBE).
1.Хэт өндөр вакуум орчин
o Вакуум: ≤1×10⁻⁷ Па
o Цайр ба селений молекулын цацраг нь электрон цацрагийн ууршуулах эх үүсвэрээр дамжин өнгөрөх урсгалыг нарийн хянадаг6.
2.Өсөлтийн параметрүүд
o Суурийн температур: 300–500°C (GaAs эсвэл индранил субстратыг түгээмэл ашигладаг).
o Өсөлтийн хурд:0.1–0.5 нм/с
Өндөр нарийвчлалтай оптоэлектроник төхөөрөмжүүдэд зориулсан дан талст цайрын селенидын нимгэн хальсыг 0.1-5 мкм зузаантайгаар бэлтгэж болно56.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 4-р сарын 23