ស័ង្កសី telluride (ZnTe) ដែលជាសម្ភារៈ semiconductor ដ៏សំខាន់ II-VI ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការរាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងឧបករណ៍អុបទិក។ ភាពជឿនលឿនថ្មីៗនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាណាណូ និងគីមីវិទ្យាពណ៌បៃតងបានធ្វើឱ្យផលិតកម្មរបស់វាប្រសើរឡើង។ ខាងក្រោមនេះគឺជាដំណើរការផលិតកម្ម ZnTe ដែលកំពុងពេញនិយមនាពេលបច្ចុប្បន្ន និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗ រួមទាំងវិធីសាស្រ្តប្រពៃណី និងការកែលម្អទំនើប៖
____________________________________________________
I. ដំណើរការផលិតកម្មបែបប្រពៃណី (សំយោគដោយផ្ទាល់)
1. ការរៀបចំវត្ថុធាតុដើម
• ស័ង្កសីដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (Zn) និង tellurium (Te): ភាពបរិសុទ្ធ≥99.999% (ថ្នាក់ទី 5N) លាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងសមាមាត្រ 1: 1 ។
• ឧស្ម័នការពារ៖ សារធាតុ argon (Ar) ឬអាសូត (N₂) ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ដើម្បីការពារការកត់សុី។
2. ដំណើរការលំហូរ
• ជំហានទី 1៖ ការសំយោគការរលាយសុញ្ញកាស
o លាយម្សៅ Zn និង Te ក្នុងបំពង់រ៉ែថ្មខៀវ ហើយជម្លៀសទៅ ≤10⁻³ Pa ។
o កម្មវិធីកំដៅ៖ កំដៅនៅសីតុណ្ហភាព 5–10°C/min ទៅ 500–700°C សង្កត់រយៈពេល 4–6 ម៉ោង។
o សមីការប្រតិកម្ម៖ Zn+Te →ΔZnTeZn+TeΔZnTe
• ជំហានទី 2: ការដាក់បញ្ចូល
o លាបផលិតផលឆៅនៅសីតុណ្ហភាព 400-500°C រយៈពេល 2-3 ម៉ោង ដើម្បីកាត់បន្ថយការខូចទ្រង់ទ្រាយបន្ទះឈើ។
• ជំហានទី 3: កំទេច និង Sieving
o ប្រើម៉ាស៊ីនកិនគ្រាប់ដើម្បីកិនសម្ភារៈភាគច្រើនទៅនឹងទំហំភាគល្អិតគោលដៅ (ម៉ាស៊ីនកិនគ្រាប់បាល់ថាមពលខ្ពស់សម្រាប់ខ្នាតណាណូ)។
3. ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗ
• ភាពត្រឹមត្រូវនៃការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព៖ ± 5°C
• អត្រាភាពត្រជាក់៖ 2–5°C/min (ដើម្បីជៀសវាងការស្ត្រេសកម្ដៅ)
• ទំហំភាគល្អិតវត្ថុធាតុដើម៖ Zn (100–200 mesh), Te (200–300 mesh)
____________________________________________________
II. ដំណើរការកែលម្អទំនើប (វិធីសាស្ត្រសូលុយស្យុង)
វិធីសាស្រ្ត solvothermal គឺជាបច្ចេកទេសចម្បងសម្រាប់ផលិត ZnTe ខ្នាតណាណូ ដែលផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិដូចជាទំហំភាគល្អិតដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន និងការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប។
1. វត្ថុធាតុដើម និងសារធាតុរំលាយ
• សារធាតុ Precursors៖ Zinc nitrate (Zn(NO₃)₂) និង sodium tellurite (Na₂TeO₃) ឬម្សៅ tellurium (Te)។
• ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ៖ Hydrazine hydrate (N₂H₄·H₂O) ឬ sodium borohydride (NaBH₄)។
• សារធាតុរំលាយ៖ Ethylenediamine (EDA) ឬទឹក deionized (DI water)។
2. ដំណើរការលំហូរ
• ជំហានទី 1៖ ការរំលាយមុនគេ
o រំលាយ Zn(NO₃)₂ និង Na₂TeO₃ ក្នុងសមាមាត្រ 1: 1 molar ក្នុងសារធាតុរំលាយក្រោមការកូរ។
• ជំហានទី 2៖ ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ
o បន្ថែមភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ (ឧ. N₂H₄·H₂O) និងបិទត្រាក្នុង autoclave សម្ពាធខ្ពស់។
o លក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម៖
សីតុណ្ហភាព៖ ១៨០-២២០ អង្សាសេ
ពេលវេលា: 12-24 ម៉ោង។
សម្ពាធ៖ បង្កើតដោយខ្លួនឯង (3-5 MPa)
o សមីការប្រតិកម្ម៖Zn2++TeO32−+ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ →ZnTe+ផលិតផល (ឧ. H₂O, N₂)Zn2++TeO32−+ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ →ZnTe+អនុផល (ឧ. H₂O, N₂)
• ជំហានទី 3: ក្រោយការព្យាបាល
o Centrifuge ដើម្បីញែកផលិតផល លាងសម្អាត 3-5 ដងជាមួយនឹងទឹកអេតាណុល និង DI ។
o ស្ងួតនៅក្រោមកន្លែងទំនេរ (60-80°C រយៈពេល 4-6 ម៉ោង)។
3. ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗ
• កំហាប់មុនគេ៖ 0.1–0.5 mol/L
• ការគ្រប់គ្រង pH: 9-11 (លក្ខខណ្ឌអាល់កាឡាំងពេញចិត្តប្រតិកម្ម)
• ការគ្រប់គ្រងទំហំភាគល្អិត៖ កែតម្រូវតាមរយៈប្រភេទសារធាតុរំលាយ (ឧទាហរណ៍ EDA ផ្តល់ទិន្នផល nanowires ដំណាក់កាល aqueous ផ្តល់ទិន្នផល nanoparticles)។
____________________________________________________
III. ដំណើរការកម្រិតខ្ពស់ផ្សេងទៀត។
1. ការទម្លាក់ចំហាយគីមី (CVD)
• កម្មវិធី៖ ការរៀបចំខ្សែភាពយន្តស្តើង (ឧ. កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ)។
• សារធាតុ Precursors៖ Diethylzinc (Zn(C₂H₅)₂) និង diethyltellurium (Te(C₂H₅)₂)។
• ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ៖
o សីតុណ្ហភាពដាក់៖ ៣៥០-៤៥០ អង្សាសេ
o ឧស្ម័នក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន៖ ល្បាយ H₂/Ar (អត្រាលំហូរ៖ 50–100 sccm)
o សម្ពាធ៖ 10⁻²–10⁻³ Torr
2. លោហៈធាតុមេកានិច (ម៉ាស៊ីនកិនបាល់)
• លក្ខណៈពិសេស៖ គ្មានសារធាតុរំលាយ និងសំយោគសីតុណ្ហភាពទាប។
• ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ៖
o សមាមាត្របាល់ទៅម្សៅ: 10: 1
o រយៈពេលកិន: 20-40 ម៉ោង។
o ល្បឿនបង្វិល: 300-500 rpm
____________________________________________________
IV. ការត្រួតពិនិត្យគុណភាព និងលក្ខណៈ
1. ការវិភាគភាពបរិសុទ្ធ៖ ការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច (XRD) សម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ (កំពូលចម្បងនៅ 2θ ≈25.3°) ។
2. ការត្រួតពិនិត្យរូបវិទ្យា៖ ការបញ្ជូនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង (TEM) សម្រាប់ទំហំ nanoparticle (ធម្មតា៖ 10–50 nm) ។
3. សមាមាត្រធាតុ៖ វិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយថាមពល (EDS) ឬវិសាលគមប្លាស្មារួមបញ្ចូលគ្នា (ICP-MS) ដើម្បីបញ្ជាក់ Zn ≈1:1។
____________________________________________________
V. ការពិចារណាអំពីសុវត្ថិភាព និងបរិស្ថាន
1. ការព្យាបាលឧស្ម័នកាកសំណល់៖ ស្រូបយក H₂Te ជាមួយនឹងដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង (ឧទាហរណ៍ NaOH) ។
2. ការស្ដារសារធាតុរំលាយ៖ កែច្នៃសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ (ឧ. អេឌីអេ) តាមរយៈការចម្រោះ។
3. វិធានការការពារ៖ ប្រើរបាំងឧស្ម័ន (សម្រាប់ការការពារ H₂Te) និងស្រោមដៃដែលធន់នឹងការច្រេះ។
____________________________________________________
VI. និន្នាការបច្ចេកវិទ្យា
• ការសំយោគពណ៌បៃតង៖ បង្កើតប្រព័ន្ធដំណាក់កាល aqueous ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយសរីរាង្គ។
• ការកែប្រែសារធាតុ Doping៖ បង្កើនចរន្តចរន្តដោយ doping ជាមួយ Cu, Ag ជាដើម។
• ផលិតកម្មខ្នាតធំ៖ ប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រលំហូរបន្ត ដើម្បីសម្រេចបាននូវកញ្ចប់ខ្នាតគីឡូក្រាម។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ថ្ងៃទី ២១ ខែមីនា ឆ្នាំ ២០២៥