1. Síntesis solvotermal
1. Crudorelación de materiales
Se mezclan polvo de zinc y polvo de selenio en una proporción molar de 1:1 y se agrega agua desionizada o etilenglicol como medio solvente..
2 .Condiciones de reacción
o Temperatura de reacción: 180-220°C
o Tiempo de reacción: 12-24 horas
o Presión: Mantener la presión autogenerada en el recipiente de reacción cerrado.
La combinación directa de zinc y selenio se facilita mediante el calentamiento para generar cristales de seleniuro de zinc a escala nanométrica 35.
3.Proceso de postratamiento
Después de la reacción, se centrifugó, se lavó con amoniaco diluido (80 °C), metanol y se secó al vacío (120 °C, P₂O₅).retenerun polvo > 99,9% de pureza 13.
2. Método de deposición química de vapor
1.Pretratamiento de materias primas
o La pureza de la materia prima de zinc es ≥ 99,99% y se coloca en un crisol de grafito.
o El gas seleniuro de hidrógeno es transportado por medio de gas argón6.
2 .Control de temperatura
o Zona de evaporación de zinc: 850-900°C
o Zona de deposición: 450-500°C
Deposición direccional de vapor de zinc y seleniuro de hidrógeno por gradiente de temperatura 6.
3 .Parámetros del gas
o Flujo de argón: 5-10 L/min
o Presión parcial de seleniuro de hidrógeno:0,1-0,3 atmósferas
Las velocidades de deposición pueden alcanzar 0,5-1,2 mm/h, lo que da como resultado la formación de seleniuro de zinc policristalino de 60-100 mm de espesor..
3. Método de síntesis directa en fase sólida
1. Crudomanipulación de materiales
La solución de cloruro de zinc se hizo reaccionar con la solución de ácido oxálico para formar un precipitado de oxalato de zinc, que se secó, se molió y se mezcló con polvo de selenio en una proporción de 1:1,05 molar 4.
2 .Parámetros de reacción térmica
o Temperatura del horno de tubo de vacío: 600-650°C
o Tiempo de conservación del calor: 4-6 horas
El polvo de seleniuro de zinc con un tamaño de partícula de 2-10 μm se genera mediante una reacción de difusión en fase sólida 4.
Comparación de procesos clave
| método | Topografía del producto | Tamaño de partícula/espesor | Cristalinidad | Campos de aplicación |
| Método solvotérmico 35 | Nanobolas/barras | 20-100 nm | Esfalrita cúbica | dispositivos optoelectrónicos |
| Deposición de vapor 6 | Bloques policristalinos | 60-100 milímetros | Estructura hexagonal | Óptica infrarroja |
| Método de fase sólida 4 | Polvos de tamaño micrométrico | 2-10 micras | Fase cúbica | Precursores de materiales infrarrojos |
Puntos clave del control de procesos especiales: el método solvotérmico necesita agregar surfactantes como el ácido oleico para regular la morfología 5, y la deposición de vapor requiere que la rugosidad del sustrato sea < Ra20 para asegurar la uniformidad de la deposición 6.
1. Deposición física de vapor (Degradación fotovoltaica (PVD)).
1 .Trayectoria tecnológica
La materia prima de seleniuro de zinc se vaporiza en un entorno de vacío y se deposita sobre la superficie del sustrato mediante tecnología de pulverización catódica o evaporación térmica12.
o Las fuentes de evaporación de zinc y selenio se calientan a diferentes gradientes de temperatura (zona de evaporación de zinc: 800–850 °C, zona de evaporación de selenio: 450–500 °C), y la relación estequiométrica se controla controlando la tasa de evaporación.12。
2 .Control de parámetros
o Vacío: ≤1×10⁻³ Pa
o Temperatura basal: 200–400 °C
o Tasa de deposición:0,2–1,0 nm/s
Se pueden preparar películas de seleniuro de zinc con un espesor de 50 a 500 nm para su uso en óptica infrarroja 25.
2Método de molienda mecánica de bolas
1.Manipulación de materias primas
o El polvo de zinc (pureza ≥99,9 %) se mezcla con polvo de selenio en una proporción molar de 1:1 y se carga en un recipiente de molino de bolas de acero inoxidable 23.
2 .Parámetros del proceso
o Tiempo de molienda de bolas: 10–20 horas
Velocidad: 300–500 rpm
o Relación de pellets: 10:1 (bolas de molienda de zirconio).
Se generaron nanopartículas de seleniuro de zinc con un tamaño de partícula de 50 a 200 nm mediante reacciones de aleación mecánica, con una pureza de >99% 23.
3. Método de sinterización por prensado en caliente
1 .Preparación de precursores
o Nanopolvo de seleniuro de zinc (tamaño de partícula < 100 nm) sintetizado por método solvotérmico como materia prima 4.
2 .Parámetros de sinterización
o Temperatura: 800–1000°C
o Presión: 30–50 MPa
o Mantener caliente: 2–4 horas
El producto tiene una densidad de > 98% y se puede procesar en componentes ópticos de gran formato, como ventanas o lentes infrarrojas 45.
4. Epitaxia de haz molecular (Miembro de la Orden del Imperio Británico).
1.Entorno de ultra alto vacío
o Vacío: ≤1×10⁻⁷ Pa
o Los haces moleculares de zinc y selenio controlan con precisión el flujo a través de la fuente de evaporación del haz de electrones6.
2.Parámetros de crecimiento
o Temperatura base: 300–500 °C (normalmente se utilizan sustratos de GaAs o zafiro).
o Tasa de crecimiento:0,1–0,5 nm/s
Se pueden preparar películas delgadas de seleniuro de zinc monocristalino en un rango de espesor de 0,1 a 5 μm para dispositivos optoelectrónicos de alta precisión56.
Hora de publicación: 23 de abril de 2025