د زینک ټیلورایډ (ZnTe)، چې د II-VI سیمیکمډکټر یو مهم مواد دی، په پراخه کچه د انفراریډ کشف، لمریز حجرو، او آپټو الیکترونیکي وسیلو کې کارول کیږي. د نانو ټیکنالوژۍ او شنه کیمیا وروستي پرمختګونو د دې تولید غوره کړی دی. لاندې د زینټ اوسني اصلي تولید پروسې او کلیدي پیرامیټرې دي، په شمول د دودیزو میتودونو او عصري پرمختګونو:
_______________________________________
۱. د تولید دودیزه پروسه (مستقیم ترکیب)
۱. د خامو موادو چمتو کول
• لوړ پاکوالی لرونکی زنک (Zn) او ټیلوریم (Te): پاکوالی ≥99.999% (5N درجې)، د 1:1 د مولر تناسب کې مخلوط شوی.
• محافظتي ګاز: لوړ پاکوالی لرونکی ارګون (Ar) یا نایتروجن (N₂) ترڅو د اکسیډیشن مخه ونیسي.
۲. د پروسې جریان
• لومړی ګام: د خلا ویلې کولو ترکیب
o د Zn او Te پوډر په کوارټز ټیوب کې مخلوط کړئ او ≤10⁻³ Pa ته یې وباسئ.
o د تودوخې پروګرام: د 5-10 درجو سانتي ګراد/دقیقې څخه تر 500-700 درجو سانتي ګراد پورې تودوخه کړئ، د 4-6 ساعتونو لپاره یې وساتئ.
o د تعامل معادله: Zn+Te→ΔZnTeZn+TeΔZnTe
• دوهم ګام: د انیلنګ کول
o خام محصول د جالیو نیمګړتیاو کمولو لپاره د 2-3 ساعتونو لپاره په 400-500 درجو سانتی ګراد کې انیل کړئ.
• دریم ګام: ماتول او چاڼ کول
o د بال مل څخه کار واخلئ ترڅو د هدف ذراتو اندازې ته لوی مواد پیس کړئ (د نانو پیمانه لپاره د لوړ انرژي بال ملنګ).
۳. کلیدي پیرامیټرې
• د تودوخې کنټرول دقت: ±5°C
• د یخولو کچه: ۲-۵ درجو سانتي ګراد/ دقیقې (د تودوخې فشار درزونو څخه د مخنیوي لپاره)
• د خامو موادو د ذراتو اندازه: Zn (100-200 میش)، Te (200-300 میش)
_______________________________________
II. عصري اصلاح شوې پروسه (د حل کولو حرارتي میتود)
د سولوترمل میتود د نانو پیمانه ZnTe تولید لپاره اصلي تخنیک دی، چې د کنټرول وړ ذراتو اندازه او د انرژۍ ټیټ مصرف په څیر ګټې وړاندې کوي.
۱. خام مواد او محلولونه
• مخکیني: زنک نایټریټ (Zn(NO₃)₂) او سوډیم ټیلورایټ (Na₂TeO₃) یا ټیلوریم پوډر (Te).
• د کمولو اجنټان: هایدرازین هایدریټ (N₂H₄·H₂O) یا سوډیم بوروهایډرایډ (NaBH₄).
• محلولونه: ایتیلینیډیامین (EDA) یا ډیونایز شوي اوبه (DI اوبه).
۲. د پروسې جریان
• لومړی ګام: د مخکینۍ تحلیل
o د محلول په مخلوطولو سره په محلول کې د 1:1 د دانې تناسب کې Zn(NO₃)₂ او Na₂TeO₃ حل کړئ.
• دوهم ګام: د کمولو غبرګون
o د کمولو اجنټ (د مثال په توګه، N₂H₄·H₂O) اضافه کړئ او په لوړ فشار آټوکلیو کې یې مهر کړئ.
د غبرګون شرایط:
د تودوخې درجه: ۱۸۰–۲۲۰ درجو سانتي ګراد
وخت: ۱۲-۲۴ ساعته
فشار: پخپله تولید شوی (۳-۵ MPa)
o د تعامل معادله: Zn2++TeO32−+کموونکی عامل→ZnTe+فرعي محصولات (د مثال په توګه، H₂O، N₂)Zn2++TeO32−+کموونکی عامل→ZnTe+فرعي محصولات (د مثال په توګه، H₂O، N₂)
• دریم ګام: د درملنې وروسته
o د محصول د جلا کولو لپاره سنټرفیوج، د ایتانول او DI اوبو سره 3-5 ځله مینځل.
o د ویکیوم لاندې وچ کړئ (د 4-6 ساعتونو لپاره 60-80 درجو سانتي ګراد).
۳. کلیدي پیرامیټرې
• د مخکیني غلظت: 0.1–0.5 مول/لیتر
• د pH کنټرول: 9-11 (د القلي شرایط د غبرګون ملاتړ کوي)
• د ذراتو د اندازې کنټرول: د محلول ډول له لارې تنظیم کړئ (د مثال په توګه، EDA نانووایرونه تولیدوي؛ د اوبو مرحله نانو پارټیکلونه تولیدوي).
_______________________________________
III. نورې پرمختللې پروسې
۱. د کیمیاوي بخاراتو زیرمه (CVD)
• تطبیق: د نري فلم چمتو کول (د مثال په توګه، لمریز حجرې).
• مخکیني: ډای ایتیلزینک (Zn(C₂H₅)₂) او ډای ایتیلټیلوریم (Te(C₂H₅)₂).
• پیرامیټرې:
o د زیرمو تودوخه: 350-450 درجو سانتي ګراد
o د لېږدونکي ګاز: H₂/Ar مخلوط (د جریان کچه: 50-100 sccm)
o فشار: ۱۰⁻²–۱۰⁻³ تور
۲. میخانیکي الیاژ (د بال ملنګ)
• ځانګړتیاوې: د محلول څخه پاک، د ټیټ حرارت ترکیب.
• پیرامیټرې:
o د پوډر او بال تناسب: ۱۰:۱
o د ژرندلو وخت: ۲۰-۴۰ ساعته
o د ګرځېدو سرعت: ۳۰۰-۵۰۰ rpm
_______________________________________
IV. د کیفیت کنټرول او ځانګړتیا
۱. د پاکوالي تحلیل: د کرسټال جوړښت لپاره د ایکس رې انعطاف (XRD) (اصلي لوړوالی په ۲θ ≈۲۵.۳° کې).
۲. د مورفولوژي کنټرول: د نانو ذراتو اندازې لپاره د لیږد الکترون مایکروسکوپي (TEM) (معمول: ۱۰-۵۰ nm).
۳. د عنصر تناسب: د انرژۍ خپریدونکی ایکس رې سپیکٹروسکوپي (EDS) یا په انډکټیولي ډول د پلازما ماس سپیکٹرومیټري (ICP-MS) د Zn ≈1:1 تایید لپاره.
_______________________________________
V. خوندیتوب او چاپیریالي ملاحظات
۱. د فاضله ګازو درملنه: د الکلین محلولونو (د مثال په توګه، NaOH) سره H₂Te جذب کړئ.
۲. د محلولونو بیا رغونه: د عضوي محلولونو (د مثال په توګه، EDA) د تقطیر له لارې بیا کارول.
۳. محافظتي تدابیر: د ګازو ماسکونه (د H₂Te ساتنې لپاره) او د زنګ په وړاندې مقاومت لرونکي دستکشې وکاروئ.
_______________________________________
شپږم. ټیکنالوژیکي رجحانات
• شنه ترکیب: د عضوي محلولونو د کارولو کمولو لپاره د اوبو مرحلې سیسټمونه رامینځته کړئ.
• د ډوپینګ تعدیل: د Cu، Ag، او نورو سره د ډوپینګ په واسطه د چلښت زیاتوالی.
• په لویه کچه تولید: د کیلوګرام کچې بډې ترلاسه کولو لپاره دوامداره جریان لرونکي ریکټورونه غوره کړئ.
د پوسټ وخت: مارچ-۲۱-۲۰۲۵