Sink telluride (ZnTe), mikilvægt II-VI hálfleiðaraefni, er mikið notað við innrauða uppgötvun, sólarfrumur og optoelectronic tæki. Nýlegar framfarir í nanótækni og grænu efnafræði hafa hámarkað framleiðslu þess. Hér að neðan eru núverandi almennar framleiðsluferlar ZnTE og lykilbreytur, þar á meðal hefðbundnar aðferðir og nútímabætur:
____________________________________
I. Hefðbundið framleiðsluferli (bein myndun)
1. Undirbúningur hráefnis
• Sink (Zn) og tellur (TE): Hreinleiki ≥99.999% (5n bekk), blandað í 1: 1 mólhlutfall.
• Verndandi gas: Háhæf argon (AR) eða köfnunarefni (N₂) til að koma í veg fyrir oxun.
2. ferli flæði
• Skref 1: Ryksulkunarmyndun
o Blandið zn og te duftum í kvarsrör og rýmið í ≤10⁻³ pa.
o Upphitunaráætlun: Hitið við 5–10 ° C/mín til 500–700 ° C, haltu í 4-6 klukkustundir.
o Viðbragðsjöfnur: Zn+Te → ΔZntezn+Teδznte
• Skref 2: Annealing
o Úr hráu afurðinni við 400–500 ° C í 2-3 klukkustundir til að draga úr grindargöllum.
• Skref 3: Crushing and Sieving
o Notaðu kúluverksmiðju til að mala magnefnið við mark agnastærðarinnar (mikla orku kúlumölun fyrir nanóskala).
3.. Lykilstærðir
• Nákvæmni hitastýringar: ± 5 ° C
• Kælingarhraði: 2–5 ° C/mín (til að forðast hitauppstreymi)
• Hráefni agnastærð: Zn (100–200 möskva), TE (200–300 möskva)
____________________________________
II. Nútíma bætt ferli (Solvothermal aðferð)
Solvothermal aðferðin er almenn tækni til að framleiða ZnTe nanoscale, sem býður upp á kosti eins og stjórnandi agnastærð og litla orkunotkun.
1. hráefni og leysiefni
• Forverar: sinknítrat (Zn (NO₃) ₂ ₂) og natríumsegurít (na₂teo₃) eða tellur duft (TE).
• Lækkunarefni: Hydrazine Hydrate (N₂H₄ · H₂O) eða natríumbórhýdríð (NABH₄).
• Leysir: etýlendíamín (EDA) eða afjónað vatn (Di vatn).
2. ferli flæði
• Skref 1: Upplausn undanfara
o Leysið Zn (No₃) ₂ og Na₂Teo₃ í 1: 1 mólhlutfall í leysinum undir hrærslu.
• Skref 2: Lækkunarviðbrögð
o Bætið við afoxunarefninu (td n₂h₄ · h₂o) og innsiglaðu í háþrýstings autoclave.
o Viðbragðsskilyrði:
Hitastig: 180–220 ° C.
Tími: 12–24 klukkustundir
Þrýstingur: Sjálf myndað (3–5 MPa)
o Viðbragðsjöfnur: Zn2 ++ TeO32−+minnkunarefni → Znte+aukaafurðir (td, H₂O, N₂) Zn2 ++ TeO32−+minnkunarefni → ZnTe+aukaafurðir (td, H₂O, N₂)
• Skref 3: Eftirmeðferð
o Sentrifuge til að einangra vöruna, þvoðu 3-5 sinnum með etanóli og di vatni.
o Þurrt undir lofttæmi (60–80 ° C í 4-6 klukkustundir).
3.. Lykilstærðir
• Styrkur undanfara: 0,1–0,5 mól/l
• PH stjórn: 9–11 (basísk skilyrði hlynnta viðbrögðum)
• Stýring agnastærðar: Stillið með gerð leysi (td EDA skilar nanóvírum; vatnsfasi skilar nanódeilum).
____________________________________
Iii. Aðrir háþróaðir ferlar
1.. Efnafræðileg gufuútfelling (CVD)
• Notkun: Undirbúningur þunnfilmu (td sólarfrumur).
• Forverar: díetýlzinc (zn (c₂h₅) ₂) og díetýltellurium (Te (c₂h₅) ₂).
• Breytur:
o Útfellingarhitastig: 350–450 ° C
o Burðarframleiðsla: H₂/AR blanda (rennslishraði: 50–100 sccm)
o Þrýstingur: 10⁻² - 10⁻³ torr
2. Vélræn álfelgur (kúlufylling)
• Lögun: leysir án litlu hitastigs.
• Breytur:
o Kúlu-til-púðurhlutfall: 10: 1
o Malunartími: 20–40 klukkustundir
o Snúningshraði: 300–500 snúninga á mínútu
____________________________________
IV. Gæðaeftirlit og persónusköpun
1. Hreinleika greining: röntgengeislun (XRD) fyrir kristalbyggingu (aðal hámark við 2θ ≈25,3 °).
2. Stjórnun formgerðar: Sending rafeindasmásjá (TEM) fyrir stærð nanoparticle (dæmigerð: 10–50 nm).
3. Elemental hlutfall: orkudreifandi röntgengeislun (EDS) eða inductively samtengd plasma massagreining (ICP-MS) til að staðfesta Zn ≈1: 1.
____________________________________
V. Öryggi og umhverfisleg sjónarmið
1.. Meðferð við úrgangsgas: Absorb H₂te með basískum lausnum (td NaOH).
2. Bata til leysiefnis: Endurvinnslu lífræn leysiefni (td EDA) með eimingu.
3. Verndunarráðstafanir: Notaðu gasgrímur (til að vernda H₂te) og tæringarþolna hanska.
____________________________________
VI. Tækniþróun
• Græn myndun: Þróa vatnsfasa kerfi til að draga úr lífrænum notkun á leysi.
• Dópbreyting: Auka leiðni með lyfjamisnotkun með Cu, Ag osfrv.
• Stórfelld framleiðsla: Samþykkja stöðugt flæðir til að ná kg-kvarða lotur.
Post Time: Mar-21-2025