ສັງກະສີ telluride (ZnTe), ເປັນວັດສະດຸ semiconductor II-VI ທີ່ສໍາຄັນ, ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການກວດສອບ infrared, ຈຸລັງແສງຕາເວັນ, ແລະອຸປະກອນ optoelectronic. ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໃນ nanotechnology ແລະເຄມີສີຂຽວໄດ້ເພີ່ມປະສິດທິພາບການຜະລິດຂອງມັນ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຂະບວນການຜະລິດ ZnTe ຕົ້ນຕໍໃນປະຈຸບັນແລະຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນ, ລວມທັງວິທີການແບບດັ້ງເດີມແລະການປັບປຸງທີ່ທັນສະໄຫມ:
____________________________________________________
I. ຂະບວນການຜະລິດແບບດັ້ງເດີມ (ການສັງເຄາະໂດຍກົງ)
1. ການກະກຽມວັດຖຸດິບ
• ສັງກະສີທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (Zn) ແລະ tellurium (Te): ຄວາມບໍລິສຸດ ≥99.999% (ຊັ້ນ 5N), ປະສົມໃນອັດຕາສ່ວນ 1: 1 molar.
• ອາຍແກັສປ້ອງກັນ: Argon (Ar) ຫຼືໄນໂຕຣເຈນ (N₂) ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງເພື່ອປ້ອງກັນການຜຸພັງ.
2. ຂະບວນການໄຫຼ
• ຂັ້ນຕອນທີ 1: ການສັງເຄາະການລະລາຍສູນຍາກາດ
o ປະສົມຜົງ Zn ແລະ Te ໃນທໍ່ quartz ແລະອົບພະຍົບໄປ ≤10⁻³ Pa.
o ໂປຣແກມການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ: ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຢູ່ທີ່ 5–10°C/ນາທີ ຫາ 500–700°C, ຄ້າງໄວ້ 4–6 ຊົ່ວໂມງ.
o ສົມຜົນປະຕິກິລິຍາ: Zn+Te →ZnTeZn+TeΔZnTe
• ຂັ້ນຕອນທີ 2: ການຫົດຕົວ
o ເອົາຜະລິດຕະພັນດິບທີ່ອຸນຫະພູມ 400–500 ອົງສາ C ປະມານ 2–3 ຊົ່ວໂມງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງເສັ້ນດ່າງ.
• ຂັ້ນຕອນທີ 3: ການຂັດ ແລະ Sieving
o ໃຊ້ໂຮງງານຜະລິດລູກບານເພື່ອຂັດວັດສະດຸສ່ວນໃຫຍ່ໃຫ້ໄດ້ຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກເປົ້າຫມາຍ (ການບີບລູກດ້ວຍພະລັງງານສູງສໍາລັບຂະຫນາດນາໂນ).
3. ຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນ
• ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ: ±5°C
• ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນ: 2–5°C / ນາທີ (ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຮອຍແຕກຂອງຄວາມກົດດັນ)
• ຂະໜາດອະນຸພາກວັດຖຸດິບ: Zn (100–200 mesh), Te (200–300 mesh)
____________________________________________________
II. ຂະບວນການປັບປຸງທີ່ທັນສະໄຫມ (ວິທີການແກ້ໄຂຄວາມຮ້ອນ)
ວິທີການ solvothermal ແມ່ນເຕັກນິກຕົ້ນຕໍໃນການຜະລິດ nanoscale ZnTe, ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບເຊັ່ນ: ຂະຫນາດອະນຸພາກທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາ.
1. ວັດຖຸດິບ ແລະ ສານລະລາຍ
• ທາດສັງກະສີ: ສັງກະສີ nitrate (Zn(NO₃)₂) ແລະ sodium tellurite (Na₂TeO₃) ຫຼື ຜົງ tellurium (Te).
• ຕົວແທນການຫຼຸດຜ່ອນ: ໄຮດຣາຊີນໄຮເດຣດ (N₂H₄·H₂O) ຫຼື ໂຊດຽມ ໂບໂຣໄຮໄລ (NaBH₄).
• ສານລະລາຍ: Ethylenediamine (EDA) ຫຼື deionized water (DI water).
2. ຂະບວນການໄຫຼ
• ຂັ້ນຕອນທີ 1: ການລະລາຍຂອງຄາຣະວາ
o ການລະລາຍ Zn(NO₃)₂ ແລະ Na₂TeO₃ ໃນອັດຕາສ່ວນ 1:1 molar ໃນຕົວລະລາຍພາຍໃຕ້ການ stirring.
• ຂັ້ນຕອນທີ 2: ປະຕິກິລິຍາຫຼຸດລົງ
o ເພີ່ມສານຫຼຸດຜ່ອນ (ເຊັ່ນ: N₂H₄·H₂O) ແລະປະທັບຕາໃນ autoclave ຄວາມກົດດັນສູງ.
o ເງື່ອນໄຂການໂຕ້ຕອບ:
ອຸນຫະພູມ: 180-220 ອົງສາ
ເວລາ: 12-24 ຊົ່ວໂມງ
ຄວາມດັນ: ຜະລິດເອງ (3–5 MPa)
o ສົມຜົນປະຕິກິລິຍາ: Zn2++TeO32−+ຕົວຫຼຸດ → ZnTe+ຜະລິດຕະພັນ (ເຊັ່ນ: H₂O, N₂)Zn2++TeO32−+ຕົວຫຼຸດ →ZnTe+ຜະລິດຕະພັນຍ່ອຍ (ເຊັ່ນ: H₂O, N₂)
• ຂັ້ນຕອນທີ 3: ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວ
o Centrifuge ເພື່ອແຍກຜະລິດຕະພັນ, ລ້າງ 3-5 ເທື່ອດ້ວຍເອທານອນແລະນ້ໍາ DI.
o ແຫ້ງພາຍໃຕ້ສູນຍາກາດ (60–80°C ເປັນເວລາ 4–6 ຊົ່ວໂມງ).
3. ຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນ
• ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄາຣະວາ: 0.1–0.5 mol/L
• ການຄວບຄຸມ pH: 9–11 (ສະພາບທີ່ເປັນດ່າງມັກປະຕິກິລິຍາ)
• ການຄວບຄຸມຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ: ປັບຕົວຜ່ານປະເພດສານລະລາຍ (ຕົວຢ່າງ EDA ຜະລິດ nanowires; aqueous phase yields nanoparticles).
____________________________________________________
III. ຂະບວນການຂັ້ນສູງອື່ນໆ
1. ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD)
• ການນໍາໃຊ້: ການກະກຽມຮູບເງົາບາງ (ເຊັ່ນ, ຈຸລັງແສງຕາເວັນ).
• Precursors: Diethylzinc (Zn(C₂H₅)₂) ແລະ diethyltellurium (Te(C₂H₅)₂).
• ພາລາມິເຕີ:
o ອຸນຫະພູມການຝັງດິນ: 350–450°C
o ອາຍແກັສຂົນສົ່ງ: H₂/Ar ປະສົມ (ອັດຕາການໄຫຼ: 50–100 sccm)
o ຄວາມກົດດັນ: 10⁻²–10⁻³ Torr
2. ໂລຫະປະສົມກົນຈັກ (ບານໂມ້)
• ຄຸນສົມບັດ: ບໍ່ມີສານລະລາຍ, ສັງເຄາະອຸນຫະພູມຕໍ່າ.
• ພາລາມິເຕີ:
o ອັດຕາສ່ວນລູກກັບຜົງ: 10:1
o ເວລາຫມຸນ: 20-40 ຊົ່ວໂມງ
o ຄວາມໄວຫມຸນ: 300-500 rpm
____________________________________________________
IV. ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບແລະລັກສະນະ
1. ການວິເຄາະຄວາມບໍລິສຸດ: X-ray diffraction (XRD) ສໍາລັບໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນ (ຈຸດສູງສຸດຕົ້ນຕໍຢູ່ທີ່ 2θ ≈25.3°).
2. ການຄວບຄຸມທາງສະນິດສາດ: ການສົ່ງຜ່ານກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ (TEM) ສໍາລັບຂະຫນາດ nanoparticle (ປົກກະຕິ: 10–50 nm).
3. ອັດຕາສ່ວນອົງປະກອບ: ການກະຈາຍແສງ X-ray spectroscopy (EDS) ຫຼື inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) ເພື່ອຢືນຢັນ Zn ≈1:1.
____________________________________________________
V. ການພິຈາລະນາຄວາມປອດໄພ ແລະສິ່ງແວດລ້ອມ
1. ການປິ່ນປົວອາຍແກັສສິ່ງເສດເຫຼືອ: ດູດ H₂Te ດ້ວຍການແກ້ໄຂທີ່ເປັນດ່າງ (ຕົວຢ່າງ: NaOH).
2. ການຟື້ນຕົວຂອງສານລະລາຍ: Recycle organic solvents (eg, EDA) ຜ່ານການກັ່ນ.
3. ມາດຕະການປ້ອງກັນ: ໃຊ້ຫນ້າກາກກ໊າຊ (ເພື່ອປ້ອງກັນ H₂Te) ແລະຖົງມືທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ.
____________________________________________________
VI. ແນວໂນ້ມເຕັກໂນໂລຢີ
• ການສັງເຄາະສີຂຽວ: ພັດທະນາລະບົບ aqueous-phase ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ສານລະລາຍອິນຊີ.
• ການປັບປ່ຽນຢາ: ເສີມຂະຫຍາຍການນໍາຕົວໂດຍການ doping ດ້ວຍ Cu, Ag, ແລະອື່ນໆ.
• ການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່: ນຳໃຊ້ເຄື່ອງປະຕິກອນແບບຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອບັນລຸ batch ຂະໜາດກິໂລ.
ເວລາປະກາດ: 21-03-2025