زنک ٹیلورائڈ (زیڈ این ٹی ای) پیداوار کا عمل

زنک ٹیلورائڈ (زیڈ این ٹی ای) ، ایک اہم II-VI سیمیکمڈکٹر مواد ، وسیع پیمانے پر اورکت کا پتہ لگانے ، شمسی خلیوں اور اوپٹو الیکٹرانک آلات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ نینو ٹکنالوجی اور گرین کیمسٹری میں حالیہ پیشرفتوں نے اس کی پیداوار کو بہتر بنایا ہے۔ ذیل میں موجودہ مرکزی دھارے میں شامل ZNTE پیداوار کے عمل اور کلیدی پیرامیٹرز ہیں ، جن میں روایتی طریقے اور جدید بہتری شامل ہیں۔
____________________________________________
I. روایتی پیداوار کا عمل (براہ راست ترکیب)
1. خام مال کی تیاری
• اعلی طہارت زنک (زیڈ این) اور ٹیلوریم (ٹی ای): طہارت ≥99.999 ٪ (5n گریڈ) ، 1: 1 داڑھ کے تناسب میں ملا۔
• حفاظتی گیس: آکسیکرن کو روکنے کے لئے اعلی طہارت ارگون (اے آر) یا نائٹروجن (N₂)۔
2. عمل کا بہاؤ
• مرحلہ 1: ویکیوم پگھلنے والی ترکیب
o Zn اور Te پاؤڈر کو ایک کوارٹج ٹیوب میں ملا دیں اور ≤10⁻‐ PA میں خالی ہوجائیں۔
o حرارتی پروگرام: 5-10 ° C/منٹ پر 500–700 ° C پر گرمی ، 4-6 گھنٹے تک رکھیں۔
o رد عمل کی مساوات: Zn+te → Δzntezn+teΔznte
• مرحلہ 2: annealing
او انیل خام مصنوع کو 400–500 ° C پر 2–3 گھنٹوں کے لئے لاٹیس نقائص کو کم کرنے کے ل .۔
• مرحلہ 3: کرشنگ اور چھلنی
o بلک مواد کو ہدف کے ذرہ سائز (نانوسکل کے لئے اعلی توانائی کی بال ملنگ) پر پیسنے کے لئے ایک بال مل کا استعمال کریں۔
3. کلیدی پیرامیٹرز
• درجہ حرارت پر قابو پانے کی درستگی: ± 5 ° C
• کولنگ ریٹ: 2–5 ° C/منٹ (تھرمل تناؤ کی دراڑ سے بچنے کے لئے)
• خام مال ذرہ سائز: Zn (100–200 میش) ، TE (200–300 میش)
____________________________________________
ii. جدید بہتر عمل (سولووترمل طریقہ)
سولووتھرمل طریقہ نانوسکل زیڈ این ٹی ای تیار کرنے کے لئے مرکزی دھارے میں شامل تکنیک ہے ، جس میں فوائد کی پیش کش کی جاتی ہے جیسے کنٹرول قابل ذرہ سائز اور کم توانائی کی کھپت۔
1. خام مال اور سالوینٹس
• پیشگی: زنک نائٹریٹ (Zn (No₃) ₂) اور سوڈیم ٹیلورائٹ (na₂teo₃) یا ٹیلوریم پاؤڈر (TE)۔
furing ایجنٹوں کو کم کرنا: ہائیڈرازائن ہائیڈریٹ (N₂H₄ · H₂O) یا سوڈیم بوروہائڈرائڈ (نبھا)۔
• سالوینٹس: ایتھیلینیڈیمین (ای ڈی اے) یا ڈیوائسائزڈ واٹر (ڈی آئی واٹر)۔
2. عمل کا بہاؤ
• مرحلہ 1: پیشگی تحلیل
o ہلچل کے تحت سالوینٹ میں 1: 1 داڑھ کے تناسب میں Zn (No₃) ₂ اور na₂teo₃ تحلیل کریں۔
• مرحلہ 2: کمی کا رد عمل
o کم کرنے والے ایجنٹ (جیسے ، n₂h₄ · h₂o) شامل کریں اور ایک ہائی پریشر آٹوکلیو میں مہر لگائیں۔
o رد عمل کی شرائط:
 درجہ حرارت: 180–220 ° C
 وقت: 12–24 گھنٹے
 دباؤ: خود تیار (3–5 MPa)
o رد عمل کی مساوات: Zn2 ++ Teo32−+ایجنٹ کو کم کرنا → Znte+products (جیسے ، H₂O ، N₂) Zn2 ++ Teo32−+ایجنٹ → znte+by products (جیسے ، H₂O ، N₂) کو کم کرنا
• مرحلہ 3: علاج کے بعد
o مصنوعات کو الگ تھلگ کرنے کے لئے ، ایتھنول اور ڈی آئی پانی سے 3-5 بار دھوئیں۔
o ویکیوم کے تحت خشک (4-6 گھنٹوں کے لئے 60–80 ° C)۔
3. کلیدی پیرامیٹرز
• پیشگی حراستی: 0.1–0.5 مول/ایل
• پییچ کنٹرول: 9–11 (الکلائن کے حالات رد عمل کے حق میں ہیں)
• ذرہ سائز کا کنٹرول: سالوینٹ کی قسم کے ذریعے ایڈجسٹ کریں (جیسے ، ای ڈی اے نے نانووائرس کو حاصل کیا ہے a پانی کے مرحلے سے نینو پارٹیکلز کی پیداوار ہوتی ہے)۔
____________________________________________
iii. دوسرے اعلی درجے کے عمل
1. کیمیائی بخارات جمع (CVD)
• درخواست: پتلی فلم کی تیاری (جیسے ، شمسی خلیات)۔
• پیشگی: ڈائیٹیلزنک (Zn (C₂H₅) ₂) ​​اور ڈائیتھیلٹیلوریم (TE (C₂H₅) ₂)۔
• پیرامیٹرز:
o جمع درجہ حرارت: 350–450 ° C
o کیریئر گیس: H₂/AR مرکب (بہاؤ کی شرح: 50–100 SCCM)
o دباؤ: 10⁻²–10⁻< ٹور
2. مکینیکل کھوٹ (بال ملنگ)
• خصوصیات: سالوینٹ فری ، کم درجہ حرارت کی ترکیب۔
• پیرامیٹرز:
o بال ٹو پاؤڈر تناسب: 10: 1
o ملنگ کا وقت: 20–40 گھنٹے
o گردش کی رفتار: 300–500 RPM
____________________________________________
iv. کوالٹی کنٹرول اور خصوصیت
1. طہارت کا تجزیہ: کرسٹل ڈھانچے کے لئے ایکس رے پھیلاؤ (XRD) (2θ ≈25.3 ° پر اہم چوٹی)۔
2. مورفولوجی کنٹرول: نانو پارٹیکل سائز (عام: 10–50 این ایم) کے لئے ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی (ٹی ای ایم)۔
3. عنصری تناسب: Zn ≈1: 1 کی تصدیق کے لئے توانائی سے منتشر ایکس رے اسپیکٹروسکوپی (EDS) یا inductively جوڑے ہوئے پلازما ماس اسپیکٹومیٹری (ICP-MS)۔
____________________________________________
V. حفاظت اور ماحولیاتی تحفظات
1. فضلہ گیس کا علاج: الکلائن حل (جیسے ، NaOH) کے ساتھ H₂te کو جذب کریں۔
2. سالوینٹ کی بازیابی: آسون کے ذریعے نامیاتی سالوینٹس (جیسے ، ای ڈی اے) کو ریسائیکل کریں۔
3. حفاظتی اقدامات: گیس ماسک (H₂TE تحفظ کے لئے) اور سنکنرن مزاحم دستانے استعمال کریں۔
____________________________________________
ششم تکنیکی رجحانات
• سبز ترکیب: نامیاتی سالوینٹ کے استعمال کو کم کرنے کے لئے پانی کے مرحلے کے نظام تیار کریں۔
• ڈوپنگ ترمیم: کیو ، اے جی ، وغیرہ کے ساتھ ڈوپنگ کرکے چالکتا کو بڑھانا۔
• بڑے پیمانے پر پیداوار: کلو اسکیل بیچوں کو حاصل کرنے کے لئے مسلسل بہاؤ کے ری ایکٹرز کو اپنائیں۔