سىنىك تېللۇرىد (ZnTe) نىڭ سىنتېز جەريانى

خەۋەرلەر

سىنىك تېللۇرىد (ZnTe) نىڭ سىنتېز جەريانى

1. كىرىش سۆز

سىنىك تېللۇرىد (ZnTe) بىۋاسىتە بەلۋاغ بوشلۇقى قۇرۇلمىسىغا ئىگە مۇھىم II-VI گۇرۇپپىلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيال. ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا، ئۇنىڭ بەلۋاغ بوشلۇقى تەخمىنەن 2.26eV بولۇپ، ئۇ ئوپتوئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەر، قۇياش باتارېيەسى، رادىئاتسىيە دېتېكتورلىرى ۋە باشقا ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ. بۇ ماقالىدە سىنىك تېللۇرىدنىڭ قاتتىق ھالەت رېئاكسىيەسى، پار توشۇش، ئېرىتمە ئاساسلىق ئۇسۇللار، مولېكۇلا نۇرى ئېپىتاكسىيىسى قاتارلىق ھەر خىل سىنتېز جەريانلىرى تەپسىلىي تونۇشتۇرۇلىدۇ. ھەر بىر ئۇسۇلنىڭ پىرىنسىپلىرى، تەرتىپلىرى، ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرى، شۇنداقلا مۇھىم ئامىللىرى تەپسىلىي چۈشەندۈرۈلىدۇ.

2. ZnTe سىنتېزىنىڭ قاتتىق ھالەت رېئاكسىيەسى ئۇسۇلى

2.1 پىرىنسىپ

قاتتىق ھالەتلىك رېئاكسىيە ئۇسۇلى سىنىك تېللۇرىدنى تەييارلاشنىڭ ئەڭ ئەنئەنىۋى ئۇسۇلى بولۇپ، يۇقىرى ساپلىقتىكى سىنىك ۋە تېللۇر يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا بىۋاسىتە رېئاكسىيە قىلىپ ZnTe نى ھاسىل قىلىدۇ:

Zn + Te → ZnTe

2.2 تەپسىلىي تەرتىپ

2.2.1 خام ماتېرىيال تەييارلاش

  1. ماتېرىيال تاللاش: باشلانغۇچ ماتېرىيال سۈپىتىدە ساپلىقى %99.999 دىن يۇقىرى بولغان يۇقىرى ساپلىقتىكى سىنىك دانچىلىرى ۋە تېللۇر پارچىلىرىنى ئىشلىتىڭ.
  2. ماتېرىيالنى ئالدىن بىر تەرەپ قىلىش:
    • سىنىك بىر تەرەپ قىلىش: ئالدى بىلەن سۇيۇقلاندۇرۇلغان تۇز كىسلاتاسىغا (5%) 1 مىنۇت چىلاپ، يۈزەكى ئوكسىدلارنى چىقىرىۋېتىش، ئىئونسىزلاشتۇرۇلغان سۇ بىلەن چايقاش، سۇسىز ئېتانول بىلەن يۇيۇش، ئاخىرىدا 60 سېلسىيە گرادۇسلۇق ۋاكۇئۇم ئوچاقتا 2 سائەت قۇرۇتۇش كېرەك.
    • تېللۇر بىر تەرەپ قىلىش: ئالدى بىلەن سۇ ئۈستىدىكى ئوكسىدلارنى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن سۇ ئۈستىدىكى سۇغا (HNO₃:HCl=1:3) 30 سېكۇنت چىلاپ قويۇڭ، ئاندىن ئىئونسىزلاشتۇرۇلغان سۇ بىلەن نېيترال ھالەتكە كەلگۈچە چايقىۋېتىڭ، سۇسىز ئېتانول بىلەن يۇيۇڭ، ئاخىرىدا 80 سېلسىيە گرادۇسلۇق ۋاكۇئۇم ئوچاقتا 3 سائەت قۇرۇتۇڭ.
  3. ئېغىرلىق ئۆلچەش: خام ماتېرىياللارنى ستېخىئومېتىرىيەلىك نىسبەت بويىچە ئۆلچەڭ (Zn:Te=1:1). يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا سىنىكنىڭ ئۇچۇپ كېتىش ئېھتىماللىقىنى كۆزدە تۇتۇپ، %2-3 ئارتۇق قوشۇشقا بولىدۇ.

2.2.2 ماتېرىيال ئارىلاشتۇرۇش

  1. ئۇۋىلاش ۋە ئارىلاشتۇرۇش: ئېغىرلىقتىكى سىنىك ۋە تېللۇرنى ئاگات ھاۋانچىسىغا سېلىپ، ئارگون بىلەن تولدۇرۇلغان قولقاپ قۇتىسى ئىچىدە 30 مىنۇت ئۇۋىلاپ، تەكشى ئارىلاشقۇچە ئۇۋىلاڭ.
  2. دانچە ياساش: ئارىلاشتۇرۇلغان پاراشوكنى قېلىپقا سېلىپ، 10-15MPa بېسىم ئاستىدا دىئامېتىرى 10-20 مىللىمېتىر كېلىدىغان دانچە شەكىلگە كەلتۈرۈڭ.

2.2.3 رېئاكسىيە قاچىسىنى تەييارلاش

  1. كۋارتس تۇرۇبىسىنى بىر تەرەپ قىلىش: يۇقىرى ساپلىقتىكى كۋارتس تۇرۇبىسىنى تاللاڭ (ئىچكى دىئامېتىرى 20-30 مىللىمېتىر، تام قېلىنلىقى 2-3 مىللىمېتىر)، ئالدى بىلەن سۇ سۈيىگە 24 سائەت چىلاپ قويۇڭ، ئىئونسىزلاشتۇرۇلغان سۇ بىلەن پاكىز چايقىۋېتىڭ ۋە 120 سېلسىيە گرادۇسلۇق ئوچاقتا قۇرۇتۇڭ.
  2. چىقىرىۋېتىش: خام ئەشيا دانچىلىرىنى كۋارتس تۇرۇبىسىغا سېلىپ، ۋاكۇئۇم سىستېمىسىغا ئۇلاپ، ≤10⁻³Pa غىچە چىقىرىۋېتىڭ.
  3. پېچەتلەش: كۋارتس تۇرۇبىسىنى ھىدروگېن-كىسلاتا ئوتى بىلەن پېچەتلەڭ، ھاۋا ئۆتمەسلىكى ئۈچۈن پېچەتلەش ئۇزۇنلۇقى ≥50 مىللىمېتىر بولۇشىغا كاپالەتلىك قىلىڭ.

2.2.4 يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق رېئاكسىيە

  1. بىرىنچى قىزىتىش باسقۇچى: پېچەتلەنگەن كۋارتس تۇرۇبىسىنى تۇرۇبا ئوچاققا سېلىپ، مىنۇتىغا 2-3 سېلسىيە گرادۇسلۇق سۈرئەت بىلەن 400 سېلسىيە گرادۇسقا قىزىتىڭ، سىنىك بىلەن تېللۇرنىڭ دەسلەپكى رېئاكسىيەسىنى ساقلاش ئۈچۈن 12 سائەت تۇرغۇزۇڭ.
  2. ئىككىنچى قىزىتىش باسقۇچى: 950-1050°C (1100°C دىكى كۋارتس يۇمشىتىش نۇقتىسىدىن تۆۋەن) گىچە 1-2°C/مىنۇت قىزىتىشنى داۋاملاشتۇرۇڭ، 24-48 سائەت ساقلاڭ.
  3. تۇرۇبا تەۋرىنىشى: يۇقىرى تېمپېراتۇرا باسقۇچىدا، رېئاكسىيەگە ئۇچرىغان ماددىلارنىڭ تولۇق ئارىلىشىشىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، ئوچاقنى ھەر 2 سائەتتە 45 گرادۇستا يانتۇ قىلىپ، بىر قانچە قېتىم تەۋرىتىڭ.
  4. سوۋۇتۇش: رېئاكسىيە تاماملانغاندىن كېيىن، ئىسسىقلىق بېسىمى سەۋەبىدىن ئەۋرىشكىنىڭ يېرىلىپ كېتىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ئۆي تېمپېراتۇرىسىنى مىنۇتىغا 0.5-1 سېلسىيە گرادۇستا ئاستا-ئاستا سوۋۇتۇڭ.

2.2.5 مەھسۇلاتنى پىششىقلاپ ئىشلەش

  1. مەھسۇلاتنى چىقىرىۋېتىش: قولقاپ قۇتىسىدىكى كۋارتس تۇرۇبىسىنى ئېچىپ، رېئاكسىيە مەھسۇلاتىنى چىقىرىۋېتىڭ.
  2. ئۇۋاقلاش: رېئاكسىيەگە ئۇچرىمىغان ماددىلارنى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن مەھسۇلاتنى قايتا ئۇۋاقلاپ پاراشوكقا ئايلاندۇرۇڭ.
  3. قىزىتىش: پاراشوكنى ئارگون ئاتموسفېراسىدا 600 سېلسىيە گرادۇستا 8 سائەت قىزىتىپ، ئىچكى بېسىمنى يېنىكلىتىپ، كىرىستاللىق خۇسۇسىيىتىنى ياخشىلاڭ.
  4. خاراكتېرىنى ئېنىقلاش: فازا ساپلىقى ۋە خىمىيىلىك تەركىبىنى جەزملەشتۈرۈش ئۈچۈن XRD، SEM، EDS قاتارلىقلارنى ئىجرا قىلىڭ.

2.3 جەريان پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش

  1. تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش: ئەڭ ياخشى رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى 1000±20°C. تۆۋەن تېمپېراتۇرا رېئاكسىيەنىڭ تولۇق بولماسلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن، يۇقىرى تېمپېراتۇرا بولسا سىنىكنىڭ ئۇچۇپ كېتىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن.
  2. ۋاقىتنى كونترول قىلىش: تولۇق رېئاكسىيەگە كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ساقلاش ۋاقتى ≥24 سائەت بولۇشى كېرەك.
  3. سوۋۇتۇش سۈرئىتى: ئاستا سوۋۇتۇش (0.5-1°C/مىنۇت) چوڭراق كىرىستال دانچىلىرىنى ھاسىل قىلىدۇ.

2.4 ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرىنى تەھلىل قىلىش

ئەۋزەللىكلىرى:

  • ئاددىي جەريان، تۆۋەن ئۈسكۈنە تەلىپى
  • تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ
  • مەھسۇلاتنىڭ ساپلىقى يۇقىرى

كەمچىلىكلىرى:

  • يۇقىرى رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى، يۇقىرى ئېنېرگىيە سەرپىياتى
  • دان چوڭلۇقىنىڭ تەكشى ئەمەس تەقسىملىنىشى
  • ئاز مىقداردا رېئاكسىيەگە ئۇچرىمىغان ماتېرىياللارنى ئۆز ئىچىگە ئېلىشى مۇمكىن

3. ZnTe سىنتېزىنىڭ پار توشۇش ئۇسۇلى

3.1 پىرىنسىپ

بۇغ توشۇش ئۇسۇلىدا توشۇغۇچى گاز ئارقىلىق رېئاكسىيە قىلغۇچى پارلارنى تۆۋەن تېمپېراتۇرا رايونىغا يەتكۈزۈپ، تېمپېراتۇرا گرادىيېنتىنى كونترول قىلىش ئارقىلىق ZnTe نىڭ يۆنىلىشلىك ئۆسۈشىگە ئېرىشكىلى بولىدۇ. يود ئادەتتە توشۇش ئاگېنتى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ:

ZnTe (s) + I₂ (g) ⇌ ZnI₂ (g) + 1/2Te₂ (g)

3.2 تەپسىلىي تەرتىپ

3.2.1 خام ئەشيا تەييارلاش

  1. ماتېرىيال تاللاش: يۇقىرى ساپلىقتىكى ZnTe پاراشوكى (ساپلىق ≥99.999%) ياكى ستېخىئومېتىرىيەلىك ئارىلاشتۇرۇلغان Zn ۋە Te پاراشوكىلىرىنى ئىشلىتىڭ.
  2. توشۇش دورىسى تەييارلاش ئۇسۇلى: يۇقىرى ساپلىقتىكى يود كرىستاللىرى (ساپلىق دەرىجىسى ≥99.99%)، رېئاكسىيە تۇرۇبىسىنىڭ مىقدارى 5-10mg/cm³.
  3. كۋارتس تۇرۇبىسىنى بىر تەرەپ قىلىش: قاتتىق ھالەتلىك رېئاكسىيە ئۇسۇلى بىلەن ئوخشاش، ئەمما ئۇزۇنراق كۋارتس تۇرۇبىسى (300-400 مىللىمېتىر) تەلەپ قىلىنىدۇ.

3.2.2 تۇرۇبا يۈكلەش

  1. ماتېرىيال ئورۇنلاشتۇرۇش: ZnTe پاراشوكى ياكى Zn+Te ئارىلاشمىسىنى كۋارتس تۇرۇبىسىنىڭ بىر ئۇچىغا قويۇڭ.
  2. يود قوشۇش: قولقاپ قۇتىسىدىكى كۋارتس تۇرۇبىسىغا يود كرىستاللىرىنى قوشۇڭ.
  3. كۆچۈرۈش: ≤10⁻³Pa غىچە كۆچۈرۈش.
  4. پېچەتلەش: تۇرۇبىنى گورىزونتال ھالەتتە تۇتۇپ، ھىدروگېن-كىسلورېد ئوتى بىلەن پېچەتلەڭ.

3.2.3 تېمپېراتۇرا گرادىئېنتىنى تەڭشەش

  1. قىزىق رايون تېمپېراتۇرىسى: 850-900°C غا تەڭشەڭ.
  2. سوغۇق رايون تېمپېراتۇرىسى: 750-800°C غا تەڭشەڭ.
  3. گرادىئېنت رايونىنىڭ ئۇزۇنلۇقى: تەخمىنەن 100-150 مىللىمېتىر.

3.2.4 ئۆسۈش جەريانى

  1. بىرىنچى باسقۇچ: مىنۇتىغا 3 سېلسىيە گرادۇستا 500 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتىڭ، يود بىلەن خام ئەشيا ئوتتۇرىسىدا دەسلەپكى رېئاكسىيە يۈز بېرىشى ئۈچۈن 2 سائەت تۇرغۇزۇڭ.
  2. ئىككىنچى باسقۇچ: بەلگىلەنگەن تېمپېراتۇرىغا قىزىتىشنى داۋاملاشتۇرۇڭ، تېمپېراتۇرا گرادىيېنتىنى ساقلاڭ ۋە 7-14 كۈن ئۆستۈرۈڭ.
  3. سوۋۇتۇش: ئۆسۈش تاماملانغاندىن كېيىن، ئۆي تېمپېراتۇرىسىغا مىنۇتىغا 1 سېلسىيە گرادۇستا سوۋۇتۇڭ.

3.2.5 مەھسۇلات توپلىمى

  1. تۇرۇبا ئېچىش: قولۋاق قۇتىسىدىكى كۋارتس تۇرۇبىسىنى ئېچىڭ.
  2. توپلاش: ZnTe يەككە كرىستاللىرىنى سوغۇق ئۇچىدىن توپلاڭ.
  3. تازىلاش: سۇسىز ئېتانول بىلەن 5 مىنۇت ئۇلترا ئاۋاز دولقۇنى ئارقىلىق تازىلاپ، يۈزىگە سۈمۈرۈلگەن يودنى چىقىرىۋېتىڭ.

3.3 جەرياننى كونترول قىلىش نۇقتىلىرى

  1. يود مىقدارىنى كونترول قىلىش: يودنىڭ قويۇقلۇقى توشۇش سۈرئىتىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ؛ ئەڭ ياخشى دائىرە 5-8 مىللىگرام/cm³.
  2. تېمپېراتۇرا گرادىيېنتى: گرادىيېنتى 50-100 سېلسىيە گرادۇس ئىچىدە ساقلاڭ.
  3. ئۆسۈش ۋاقتى: ئادەتتە 7-14 كۈن، بۇ ئارزۇ قىلغان كىرىستال چوڭ-كىچىكلىكىگە باغلىق.

3.4 ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرىنى تەھلىل قىلىش

ئەۋزەللىكلىرى:

  • يۇقىرى سۈپەتلىك يەككە كىرىستاللارغا ئېرىشكىلى بولىدۇ
  • چوڭراق كىرىستال چوڭلۇقلىرى
  • يۇقىرى ساپلىق

كەمچىلىكلىرى:

  • ئۇزۇن ئۆسۈش دەۋرىيلىكى
  • ئۈسكۈنىلەرگە يۇقىرى تەلەپ قويۇلىدۇ
  • تۆۋەن ھوسۇل

4. ZnTe نانوماتېرىيال سىنتېزىنىڭ ھەل قىلىش ئۇسۇلى

4.1 پىرىنسىپ

ئېرىتمىگە ئاساسلانغان ئۇسۇللار ZnTe نانو زەررىچىلىرى ياكى نانو سىملىرىنى تەييارلاش ئۈچۈن ئېرىتمىدىكى ئالدىنقى رېئاكسىيەلەرنى كونترول قىلىدۇ. ئادەتتىكى رېئاكسىيە تۆۋەندىكىچە:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

4.2 تەپسىلىي تەرتىپ

4.2.1 رېئاگېنت تەييارلاش

  1. سىنىك مەنبەسى: سىنىك ئاتسېتات (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)، ساپلىقى ≥99.99%.
  2. تېللۇر مەنبەسى: تېللۇر دىئوكسىد (TeO₂)، ساپلىقى ≥99.99%.
  3. ئازايتقۇچى ماددا: ناترىي بوروگىدرىد (NaBH₄)، ساپلىقى ≥98%.
  4. ئېرىتكۈچىلەر: دېئىئونلاشتۇرۇلغان سۇ، ئېتىلېندىئامىن، ئېتانول.
  5. سىرتقى يۈز ئاكتىپ ماددا: سېتىلترىمېتىلاممونىي برومىد (CTAB).

4.2.2 تېللۇر ئالدىنقى قىسمىنى تەييارلاش

  1. ئېرىتمە تەييارلاش: 0.1 مىللىمول TeO₂ نى 20 مىللىلىتىر دېئونلاشتۇرۇلغان سۇدا ئېرىتىڭ.
  2. قايتۇرۇش رېئاكسىيەسى: 0.5 مىللىمول NaBH₄ قوشۇپ، HTe⁻ ئېرىتمىسى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن 30 مىنۇت ماگنىتلىق ئارىلاشتۇرۇڭ.
    TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B (OH) ₃ + 3H₂↑
  3. قوغداش مۇھىتى: ئوكسىدلىنىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ئازوت ئېقىمىنى ساقلاڭ.

4.2.3 ZnTe نانو زەررىچىلىرىنى بىرىكتۈرۈش

  1. سىنىك ئېرىتمىسى تەييارلاش: 0.1 مىللىمول سىنىك ئاتسېتاتنى 30 مىللىلىتىر ئېتىلېندىئامىندا ئېرىتىڭ.
  2. ئارىلاشتۇرۇش رېئاكسىيەسى: HTe⁻ ئېرىتمىسىنى سىنىك ئېرىتمىسىگە ئاستا-ئاستا قوشۇپ، 80 سېلسىيە گرادۇستا 6 سائەت رېئاكسىيە قىلىڭ.
  3. مەركەزدىن قاچۇرۇش: رېئاكسىيەدىن كېيىن، مەھسۇلاتنى يىغىۋېلىش ئۈچۈن 10،000 ئايلىنىش سۈرئىتىدە 10 مىنۇت مەركەزدىن قاچۇرۇش قىلىڭ.
  4. يۇيۇش: ئېتانول ۋە ئىئونسىزلاندۇرۇلغان سۇ بىلەن ئۈچ قېتىم نۆۋەت بىلەن يۇيۇڭ.
  5. قۇرۇتۇش: 60 سېلسىيە گرادۇستا 6 سائەت چاڭ-توزان سۈمۈرگۈچ بىلەن قۇرۇتۇڭ.

4.2.4 ZnTe نانوسىم بىرىكتۈرۈش

  1. قېلىپ قوشۇش: سىنىك ئېرىتمىسىگە 0.2g CTAB قوشۇڭ.
  2. گىدروتېرمال رېئاكسىيە: ئارىلاشتۇرۇلغان ئېرىتمىنى 50 مىللىلىتىرلىق تېفلون بىلەن قاپلانغان ئاپتوكلاۋغا يۆتكەپ، 180 سېلسىيە گرادۇستا 12 سائەت رېئاكسىيە قىلىڭ.
  3. كېيىنكى بىر تەرەپ قىلىش: نانو زەررىچىلەر بىلەن ئوخشاش.

4.3 جەريان پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش

  1. تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش: نانو زەررىچىلەر ئۈچۈن 80-90°C، نانو سىملار ئۈچۈن 180-200°C.
  2. pH قىممىتى: 9-11 ئارىلىقىدا ساقلاڭ.
  3. رېئاكسىيە ۋاقتى: نانو زەررىچىلەر ئۈچۈن 4-6 سائەت، نانو سىملار ئۈچۈن 12-24 سائەت.

4.4 ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرىنى تەھلىل قىلىش

ئەۋزەللىكلىرى:

  • تۆۋەن تېمپېراتۇرىلىق رېئاكسىيە، ئېنېرگىيە تېجەيدۇ
  • كونترول قىلغىلى بولىدىغان مورفولوگىيە ۋە چوڭ-كىچىكلىكى
  • چوڭ تىپتىكى ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كېلىدۇ

كەمچىلىكلىرى:

  • مەھسۇلاتلاردا ماددىلىق ماددىلار بولۇشى مۇمكىن
  • كېيىنكى بىر تەرەپ قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ
  • كرىستال سۈپىتى تۆۋەنرەك

5. ZnTe نېپىز پەردە تەييارلاش ئۈچۈن مولېكۇلا نۇر ئېپىتاكسىيىسى (MBE)

5.1 پىرىنسىپ

MBE شىركىتى Zn ۋە Te نىڭ مولېكۇلا نۇرلىرىنى ئۇلترا يۇقىرى ۋاكۇئۇم شارائىتىدا ئاساسىي قاتلامغا يېتەكلەش ئارقىلىق، نۇر ئېقىمى نىسبىتى ۋە ئاساسىي قاتلام تېمپېراتۇرىسىنى ئېنىق كونترول قىلىش ئارقىلىق ZnTe نىڭ يەككە كىرىستاللىق نېپىز پەردىلىرىنى ئۆستۈرىدۇ.

5.2 تەپسىلىي تەرتىپ

5.2.1 سىستېما تەييارلاش

  1. ۋاكۇئۇم سىستېمىسى: ئاساسىي ۋاكۇئۇم ≤1×10⁻⁸Pa.
  2. مەنبە تەييارلاش:
    • سىنىك مەنبەسى: BN تىرېلكىسىدىكى 6N يۇقىرى ساپلىقتىكى سىنىك.
    • تېللۇر مەنبەسى: PBN تىرېستىكى 6N يۇقىرى ساپلىقتىكى تېللۇر.
  3. ئاساسىي قاتلام تەييارلاش:
    • كۆپ ئىشلىتىلىدىغان GaAs(100) ئاساسى.
    • ئاساسىي قاتلامنى تازىلاش: ئورگانىك ئېرىتكۈچىنى تازىلاش → كىسلاتالىق ئويۇتما → ئىئونسىزلاشتۇرۇلغان سۇ بىلەن چايقاش → ئازوت قۇرۇتۇش.

5.2.2 ئۆسۈش جەريانى

  1. ئاساسىي قەۋەتنىڭ گازىنى چىقىرىۋېتىش: يۈزەكى ئادسورباتلارنى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن 200 سېلسىيە گرادۇستا 1 سائەت پىشۇرۇڭ.
  2. ئوكسىدنى چىقىرىۋېتىش: 580 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتىڭ، يۈزەكى ئوكسىدلارنى چىقىرىۋېتىش ئۈچۈن 10 مىنۇت تۇرۇڭ.
  3. بۇففېر قەۋىتىنىڭ ئۆسۈشى: 300 سېلسىيە گرادۇسقىچە سوۋۇتۇڭ، 10nm ZnTe بۇففېر قەۋىتىنى ئۆستۈرۈڭ.
  4. ئاساسلىق ئېشىش:
    • ئاساسىي قاتلام تېمپېراتۇرىسى: 280-320°C.
    • سىنىك نۇرىنىڭ ئېكۋىۋالېنت بېسىمى: 1×10⁻⁶Torr.
    • تېللۇر نۇرىنىڭ ئېكۋىۋالېنت بېسىمى: 2×10⁻⁶Torr.
    • V/III نىسبىتى 1.5-2.0 دە كونترول قىلىنىدۇ.
    • ئۆسۈش سۈرئىتى: 0.5-1μm/h.
  5. قىزىتىش: ئۆسكەندىن كېيىن، 250 سېلسىيە گرادۇستا 30 مىنۇت قىزىتىڭ.

5.2.3 ئورنىدا كۆزىتىش

  1. RHEED كۆزىتىش: يۈزەكى قايتا قۇرۇش ۋە ئۆسۈش ھالىتىنى ھەقىقىي ۋاقىتلىق كۆزىتىش.
  2. ماسسا سپېكترومېتىرىيەسى: مولېكۇلا نۇرىنىڭ كۈچلۈكلۈكىنى نازارەت قىلىڭ.
  3. ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق تېرمومېتىرىيە: ئاساسىي قاتلام تېمپېراتۇرىسىنى توغرا كونترول قىلىش.

5.3 جەرياننى كونترول قىلىش نۇقتىلىرى

  1. تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش: ئاساسىي قاتلام تېمپېراتۇرىسى كىرىستال سۈپىتى ۋە يۈزەكى شەكلىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.
  2. نۇر ئېقىمى نىسبىتى: Te/Zn نىسبىتى نۇقسان تۈرى ۋە قويۇقلۇقىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ.
  3. ئۆسۈش سۈرئىتى: تۆۋەن سۈرئەت كىرىستال سۈپىتىنى ياخشىلايدۇ.

5.4 ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرىنى تەھلىل قىلىش

ئەۋزەللىكلىرى:

  • ئېنىق تەركىب ۋە دورا كونترولى.
  • يۇقىرى سۈپەتلىك يەككە كىرىستاللىق پىلىنكىلار.
  • ئاتوم جەھەتتىن تۈز يۈزلەرگە ئېرىشكىلى بولىدۇ.

كەمچىلىكلىرى:

  • قىممەت باھالىق ئۈسكۈنىلەر.
  • ئېشىش سۈرئىتىنىڭ ئاستا بولۇشى.
  • ئىلغار مەشغۇلات ماھارىتىنى تەلەپ قىلىدۇ.

6. باشقا سىنتېز ئۇسۇللىرى

6.1 خىمىيىلىك پار چۆكمىسى (CVD)

  1. ئالدىنقى ماددىلار: دىئېتىلزىنك (DEZn) ۋە دىئىزوپروپىلتېللۇرىد (DIPTe).
  2. رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى: 400-500 سېلسىيە گرادۇس.
  3. توشۇغۇچى گاز: يۇقىرى ساپلىقتىكى ئازوت ياكى ھىدروگېن.
  4. بېسىم: ئاتموسفېرا ياكى تۆۋەن بېسىم (10-100Torr).

6.2 ئىسسىقلىق پارغا ئايلىنىش

  1. مەنبە ماتېرىيالى: يۇقىرى ساپلىقتىكى ZnTe پاراشوكى.
  2. ۋاكۇئۇم دەرىجىسى: ≤1×10⁻⁴Pa.
  3. پارغا ئايلىنىش تېمپېراتۇرىسى: 1000-1100°C.
  4. ئاساسىي قاتلام تېمپېراتۇرىسى: 200-300°C.

7. خۇلاسە

سىنىك تېللۇرىدنى سىنتېز قىلىشنىڭ ھەر خىل ئۇسۇللىرى بار، ھەر بىرىنىڭ ئۆزىگە خاس ئەۋزەللىكى ۋە كەمچىلىكى بار. قاتتىق ھالەت رېئاكسىيەسى كۆپ مىقداردىكى ماتېرىيال تەييارلاشقا ماس كېلىدۇ، پار توشۇش يۇقىرى سۈپەتلىك يەككە كىرىستال ھاسىل قىلىدۇ، ئېرىتمە ئۇسۇلى نانوماتېرىياللار ئۈچۈن ئەڭ ياخشى، MBE بولسا يۇقىرى سۈپەتلىك نېپىز پەردىلەر ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. ئەمەلىي قوللىنىشلار تەلەپلەرگە ئاساسەن مۇۋاپىق ئۇسۇلنى تاللىشى، يۇقىرى ئۈنۈملۈك ZnTe ماتېرىياللىرىغا ئېرىشىش ئۈچۈن جەريان پارامېتىرلىرىنى قاتتىق كونترول قىلىشى كېرەك. كەلگۈسىدىكى يۆنىلىشلەر تۆۋەن تېمپېراتۇرا سىنتېزى، مورفولوگىيەنى كونترول قىلىش ۋە قوشۇلما جەرياننى ئەلالاشتۇرۇشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.


ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 5-ئاينىڭ 29-كۈنى