צינק טעלוריד (ZnTe), א וויכטיגע II-VI האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַל, ווערט ברייט גענוצט אין אינפֿראַרעד דעטעקציע, זונ - צעלן, און אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס. לעצטע פֿאָרשריטן אין נאַנאָטעכנאָלאָגיע און גרינע כעמיע האָבן אָפּטימיזירט זיין פּראָדוקציע. אונטן זענען די איצטיקע הויפּטשטראָם ZnTe פּראָדוקציע פּראָצעסן און שליסל פּאַראַמעטערס, אַרייַנגערעכנט טראַדיציאָנעלע מעטאָדן און מאָדערנע פֿאַרבעסערונגען:
________________________________________
I. טראַדיציאָנעלער פּראָדוקציע פּראָצעס (דירעקט סינטעז)
1. רוי מאַטעריאַל צוגרייטונג
• הויך-ריינקייט צינק (Zn) און טעלוריום (Te): ריינקייט ≥99.999% (5N גראַד), געמישט אין אַ 1:1 מאָלאַר פאַרהעלטעניש.
• שוץ־גאז: הויך־ריינהייט אַרגאָן (Ar) אדער שטיקשטאָף (N₂) צו פאַרהיטן אַקסאַדיישאַן.
2. פּראָצעס פֿלוס
• שריט 1: וואַקוום צעשמעלץ סינטעז
o מישט Zn און Te פּודערס אין אַ קוואַרץ רער און עוואַקואירט צו ≤10⁻³ Pa.
o הייצונג פּראָגראַם: הייצן ביי 5–10°C/מינוט צו 500–700°C, האַלטן פֿאַר 4–6 שעה.
רעאַקציע גלייכונג: Zn+Te→ΔZnTeZn+TeΔZnTe
• שריט 2: אויסגליטשן
o אויסגליטשן דאָס רויע פּראָדוקט ביי 400–500°C פֿאַר 2–3 שעה צו רעדוצירן גיטער־דעפֿעקטן.
• שריט 3: צעקוועטשן און זיפּן
ניצן אַ קויל מיל צו מאָלן דעם גרויסן מאַטעריאַל צו דער ציל פּאַרטיקל גרייס (הויך-ענערגיע קויל מילינג פֿאַר נאַנאָסקאַלע).
3. שליסל פּאַראַמעטערס
• טעמפּעראַטור קאָנטראָל אַקיעראַסי: ±5°C
• קיל-ראטע: 2–5°C/מינוט (צו פארמיידן טערמישע דרוק-ריסן)
• רוי מאַטעריאַל פּאַרטיקל גרייס: Zn (100–200 מעש), Te (200–300 מעש)
________________________________________
II. מאָדערנער פֿאַרבעסערטער פּראָצעס (סאָלוואָטערמאַלער מעטאָדע)
די סאָלוואָטהערמאַל מעטאָדע איז די הויפּטשטראָם טעכניק פֿאַר פּראָדוצירן נאַנאָסקאַלע ZnTe, וואָס אָפפערס אַדוואַנידזשיז אַזאַ ווי קאַנטראָולאַבאַל פּאַרטיקל גרייס און נידעריק ענערגיע קאַנסאַמשאַן.
1. רוי מאַטעריאַלן און סאָלווענטן
• פאָרגייער: צינק נייטראַט (Zn(NO₃)₂) און נאַטריום טעלוריט (Na₂TeO₃) אדער טעלוריום פּודער (Te).
• רעדוצירנדיקע אגענטן: הידראַזין כיידראַט (N₂H₄·H₂O) אדער נאַטריום באָראָכיידראַט (NaBH₄).
• סאָלווענטן: עטהילענעדיאַמין (EDA) אדער דעיאָניזירט וואַסער (DI וואַסער).
2. פּראָצעס פֿלוס
• שריט 1: פאָרגייער אויפֿלעזונג
צעלאָזט Zn(NO₃)₂ און Na₂TeO₃ אין אַ 1:1 מאָלאַר פאַרהעלטעניש אין דעם סאָלווענט אונטער ריר.
• שריט 2: רעדוקציע רעאקציע
o לייג צו דעם רעדוצירנדיקן אגענט (למשל, N₂H₄·H₂O) און פארזיגל אין א הויך-דרוק אויטאקלאַוו.
רעאַקציע באדינגונגען:
טעמפּעראַטור: 180–220°C
צייט: 12–24 שעה
דרוק: זעלבסט-גענערירט (3–5 MPa)
רעאַקציע גלייכונג: Zn2++TeO32−+רעדוצירנדיקער אַגענט→ZnTe+בייפּראָדוקטן (למשל, H₂O, N₂)Zn2++TeO32−+רעדוצירנדיקער אַגענט→ZnTe+בייפּראָדוקטן (למשל, H₂O, N₂)
• שריט 3: נאך-באַהאַנדלונג
o צענטריפוגירן צו איזאָלירן דאָס פּראָדוקט, וואַשן 3-5 מאָל מיט עטאַנאָל און דיאַ וואַסער.
טריקענען אונטער וואַקוום (60–80°C פֿאַר 4–6 שעה).
3. שליסל פּאַראַמעטערס
• פאָרגייער קאָנצענטראַציע: 0.1–0.5 מאָל/ל
• pH קאָנטראָל: 9–11 (אַלקאַלישע באדינגונגען באַגינציקן רעאַקציע)
• פּאַרטיקל גרייס קאָנטראָל: אַדזשאַסטירן דורך סאָלווענט טיפּ (למשל, EDA גיט נאַנאָדראָטן; וואַסעריק פאַזע גיט נאַנאָפּאַרטיקלען).
________________________________________
III. אַנדערע אַוואַנסירטע פּראָצעסן
1. כעמישע פארע אפזעצונג (CVD)
• אַפּליקאַציע: דין-פילם צוגרייטונג (למשל, זונ - צעלן).
• פאָרגייער: דיעטילצינק (Zn(C₂H₅)₂) און דיעטילטעללוריום (Te(C₂H₅)₂).
• פּאַראַמעטערס:
o דעפּאַזישאַן טעמפּעראַטור: 350–450°C
טרעגער גאַז: H₂/Ar געמיש (פלוס קורס: 50–100 sccm)
דרוק: 10⁻²–10⁻³ טאָר
2. מעכאנישע צומישונג (קוגל מילינג)
• אייגנשאפטן: סאָלווענט-פֿרײַ, נידעריק-טעמפּעראַטור סינטעז.
• פּאַראַמעטערס:
o באַל-צו-פּודער פאַרהעלטעניש: 10:1
פֿרעזן צייט: 20–40 שעה
ראָטאַציע גיכקייט: 300–500 רפּם
________________________________________
IV. קוואַליטעט קאָנטראָל און כאַראַקטעריזאַציע
1. ריינקייט אנאליז: X-שטראַל דיפראַקציע (XRD) פֿאַר קריסטאַל סטרוקטור (הויפּט שפּיץ ביי 2θ ≈25.3°).
2. מאָרפאָלאָגיע קאָנטראָל: טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּיע (TEM) פֿאַר נאַנאָפּאַרטיקל גרייס (טיפּיש: 10–50 נם).
3. עלעמענטארע פאַרהעלטעניש: ענערגיע-דיספּערסיוו X-שטראַל ספּעקטראָסקאָפּיע (EDS) אָדער ינדוקטיוועלי קאַפּאַלד פּלאַזמע מאַסע ספּעקטראָמעטריע (ICP-MS) צו באַשטעטיקן Zn ≈1:1.
________________________________________
V. זיכערהייט און סביבה באַטראַכטונגען
1. אפפאל גאז באהאנדלונג: אבזארבירן H₂Te מיט אלקאלישע לייזונגען (למשל, NaOH).
2. סאָלווענט אָפּזוך: ריסייקלירן אָרגאַנישע סאָלווענטן (למשל, EDA) דורך דיסטילאַציע.
3. שוץ מיטלען: ניצט גאז מאסקעס (פאר H₂Te שוץ) און קאראזיע-קעגנשטעליקע הענטשקעס.
________________________________________
VI. טעכנאלאגישע טרענדס
• גרינע סינטעז: אַנטוויקלען וואַסער-פאַזע סיסטעמען צו רעדוצירן אָרגאַנישע סאָלווענט נוצן.
• דאָפּינג מאָדיפיקאַציע: פֿאַרבעסערן קאַנדאַקטיוויטי דורך דאָפּינג מיט קופּער, אַג, עטק.
• גרויס-מאָסשטאַב פּראָדוקציע: אַדאַפּטירן קאָנטינויִערלעך-פלוס רעאַקטאָרן צו דערגרייכן קג-מאָסשטאַב באַטשאַז.
פּאָסט צייט: 21סטן מערץ 2025