జింక్ టెల్లూరైడ్ (ZNTE), ముఖ్యమైన II-VI సెమీకండక్టర్ పదార్థం, పరారుణ గుర్తింపు, సౌర ఘటాలు మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. నానోటెక్నాలజీ మరియు గ్రీన్ కెమిస్ట్రీలో ఇటీవలి పురోగతులు దాని ఉత్పత్తిని ఆప్టిమైజ్ చేశాయి. సాంప్రదాయ పద్ధతులు మరియు ఆధునిక మెరుగుదలలతో సహా ప్రస్తుత ప్రధాన స్రవంతి ZNTE ఉత్పత్తి ప్రక్రియలు మరియు కీ పారామితులు క్రింద ఉన్నాయి:
________________________________________
I. సాంప్రదాయ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ (ప్రత్యక్ష సంశ్లేషణ)
1. ముడి పదార్థాల తయారీ
• హై-ప్యూరిటీ జింక్ (ZN) మరియు టెల్లూరియం (TE): స్వచ్ఛత ≥99.999% (5N గ్రేడ్), 1: 1 మోలార్ నిష్పత్తిలో కలిపి.
• రక్షిత వాయువు: ఆక్సీకరణను నివారించడానికి అధిక-స్వచ్ఛత ఆర్గాన్ (AR) లేదా నత్రజని (N₂).
2. ప్రాసెస్ ఫ్లో
• దశ 1: వాక్యూమ్ ద్రవీభవన సంశ్లేషణ
Zn మరియు TE పౌడర్‌లను క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లో కలపండి మరియు ≤10⁻³ Pa కు ఖాళీ చేయండి.
తాపన కార్యక్రమం: 5-10 ° C/min నుండి 500–700 ° C వద్ద వేడి, 4–6 గంటలు పట్టుకోండి.
O ప్రతిచర్య సమీకరణం: Zn+TE → ΔZNTEZN+TEΔZNTE
2 దశ 2: ఎనియలింగ్
లాటిస్ లోపాలను తగ్గించడానికి ముడి ఉత్పత్తిని 2–3 గంటలు 400–500 ° C వద్ద ఎనియల్ చేయండి.
• దశ 3: అణిచివేత మరియు జల్లెడ
బల్క్ పదార్థాన్ని లక్ష్య కణ పరిమాణానికి రుబ్బుకోవడానికి బాల్ మిల్లును ఉపయోగించండి (నానోస్కేల్ కోసం హై-ఎనర్జీ బాల్ మిల్లింగ్).
3. కీ పారామితులు
• ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ ఖచ్చితత్వం: ± 5 ° C
• శీతలీకరణ రేటు: 2–5 ° C/min (ఉష్ణ ఒత్తిడి పగుళ్లను నివారించడానికి)
• ముడి పదార్థ కణ పరిమాణం: Zn (100–200 మెష్), TE (200–300 మెష్)
________________________________________
Ii. ఆధునిక మెరుగైన ప్రక్రియ (ద్రావణ పద్ధతి)
సోల్వోథర్మల్ పద్ధతి నానోస్కేల్ ZNTE ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రధాన స్రవంతి సాంకేతికత, ఇది నియంత్రించదగిన కణ పరిమాణం మరియు తక్కువ శక్తి వినియోగం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.
1. ముడి పదార్థాలు మరియు ద్రావకాలు
• పూర్వగాములు: జింక్ నైట్రేట్ (Zn (NO₃) ₂) మరియు సోడియం టెల్లరైట్ (నాటియో) లేదా టెల్లూరియం పౌడర్ (TE).
• తగ్గించే ఏజెంట్లు: హైడ్రాజైన్ హైడ్రేట్ (n₂h₄ · h₂o) లేదా సోడియం బోరోహైడ్రైడ్ (NABH₄).
• ద్రావకాలు: ఇథిలెనెడియమైన్ (EDA) లేదా డీయోనైజ్డ్ వాటర్ (DI నీరు).
2. ప్రాసెస్ ఫ్లో
1 దశ 1: పూర్వగామి రద్దు
కదిలించు కింద ద్రావకంలో 1: 1 మోలార్ నిష్పత్తిలో Zn (no₃) ₂ మరియు na₂teo₃ ను కరిగించండి.
2 దశ 2: తగ్గింపు ప్రతిచర్య
తగ్గించే ఏజెంట్ (ఉదా., n₂h₄ · h₂o) మరియు అధిక-పీడన ఆటోక్లేవ్‌లో ముద్ర వేయండి.
ప్రతి ప్రతిచర్య పరిస్థితులు:
ఉష్ణోగ్రత: 180–220 ° C.
సమయం: 12–24 గంటలు
పీడనం: స్వీయ-ఉత్పత్తి (3–5 MPa)
ప్రతి ప్రతిచర్య సమీకరణం: Zn2 ++ TEO32−+తగ్గించే ఏజెంట్ → Znte+ఉపఉత్పత్తులు (ఉదా.
3 దశ 3: పోస్ట్-ట్రీట్మెంట్
ఉత్పత్తిని వేరుచేయడానికి సెంట్రిఫ్యూజ్, ఇథనాల్ మరియు డి వాటర్‌తో 3–5 సార్లు కడగాలి.
వాక్యూమ్ కింద పొడి (4–6 గంటలకు 60–80 ° C).
3. కీ పారామితులు
• పూర్వగామి ఏకాగ్రత: 0.1–0.5 mol/l
• PH నియంత్రణ: 9–11 (ఆల్కలీన్ పరిస్థితులు ప్రతిచర్యకు అనుకూలంగా ఉంటాయి)
• కణ పరిమాణం నియంత్రణ: ద్రావణి రకం ద్వారా సర్దుబాటు చేయండి (ఉదా., EDA నానోవైర్లను ఇస్తుంది; సజల దశ నానోపార్టికల్స్ దిగుబడిని ఇస్తుంది).
________________________________________
Iii. ఇతర అధునాతన ప్రక్రియలు
1. రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (సివిడి)
• అప్లికేషన్: సన్నని-ఫిల్మ్ తయారీ (ఉదా., సౌర ఘటాలు).
• పూర్వగాములు: డైథైల్జింక్ (Zn (C₂H₅) ₂) మరియు డైథైల్టెల్లూరియం (TE (C₂H₅)).
• పారామితులు:
O నిక్షేపణ ఉష్ణోగ్రత: 350–450 ° C
O క్యారియర్ గ్యాస్: H₂/AR మిశ్రమం (ప్రవాహం రేటు: 50–100 SCCM)
O పీడనం: 10⁻²–10⁻³ టోర్
2. మెకానికల్ మిశ్రమం (బాల్ మిల్లింగ్)
• లక్షణాలు: ద్రావకం లేని, తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సంశ్లేషణ.
• పారామితులు:
బంతి-నుండి-పౌడర్ నిష్పత్తి: 10: 1
ఓ మిల్లింగ్ సమయం: 20-40 గంటలు
భ్రమణ వేగం: 300–500 RPM
________________________________________
Iv. నాణ్యత నియంత్రణ మరియు వర్గీకరణ
1. స్వచ్ఛత విశ్లేషణ: క్రిస్టల్ నిర్మాణం కోసం ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) (2θ ≈25.3 at వద్ద ప్రధాన శిఖరం).
2. పదనిర్మాణ నియంత్రణ: నానోపార్టికల్ పరిమాణం కోసం ట్రాన్స్మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (TEM) (విలక్షణమైన: 10-50 nm).
3. ఎలిమెంటల్ రేషియో: Zn ≈1: 1 ని నిర్ధారించడానికి శక్తి-చెదరగొట్టే ఎక్స్-రే స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EDS) లేదా ప్రేరకంగా కపుల్డ్ ప్లాస్మా మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ (ICP-MS).
________________________________________
V. భద్రత మరియు పర్యావరణ పరిశీలనలు
1. వేస్ట్ గ్యాస్ చికిత్స: ఆల్కలీన్ సొల్యూషన్స్ (ఉదా., NAOH) తో H₂Te ని గ్రహించండి.
2. ద్రావణి రికవరీ: స్వేదనం ద్వారా సేంద్రీయ ద్రావకాలను (ఉదా., EDA) రీసైకిల్ చేయండి.
3. రక్షణ చర్యలు: గ్యాస్ మాస్క్‌లు (H₂TE రక్షణ కోసం) మరియు తుప్పు-నిరోధక చేతి తొడుగులు ఉపయోగించండి.
________________________________________
Vi. సాంకేతిక పోకడలు
• గ్రీన్ సింథసిస్: సేంద్రీయ ద్రావణి వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి సజల-దశ వ్యవస్థలను అభివృద్ధి చేయండి.
• డోపింగ్ సవరణ: CU, AG, మొదలైన వాటితో డోపింగ్ చేయడం ద్వారా వాహకతను మెరుగుపరచండి.
• పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తి: KG- స్కేల్ బ్యాచ్‌లను సాధించడానికి నిరంతర-ప్రవాహ రియాక్టర్లను అవలంబించండి.
పోస్ట్ సమయం: మార్చి -21-2025