૧. પરિચય

ઝિંક ટેલ્યુરાઇડ (ZnTe) એ એક મહત્વપૂર્ણ II-VI જૂથ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી છે જેમાં ડાયરેક્ટ બેન્ડગેપ માળખું છે. ઓરડાના તાપમાને, તેનો બેન્ડગેપ આશરે 2.26eV છે, અને તે ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, સૌર કોષો, રેડિયેશન ડિટેક્ટર અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક ઉપયોગો શોધે છે. આ લેખ ઝિંક ટેલ્યુરાઇડ માટે વિવિધ સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓનો વિગતવાર પરિચય આપશે, જેમાં ઘન-અવસ્થા પ્રતિક્રિયા, વરાળ પરિવહન, દ્રાવણ-આધારિત પદ્ધતિઓ, મોલેક્યુલર બીમ એપિટાક્સી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. દરેક પદ્ધતિને તેના સિદ્ધાંતો, પ્રક્રિયાઓ, ફાયદા અને ગેરફાયદા અને મુખ્ય વિચારણાઓના સંદર્ભમાં સંપૂર્ણ રીતે સમજાવવામાં આવશે.

2. ZnTe સંશ્લેષણ માટે ઘન-અવસ્થા પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ

૨.૧ સિદ્ધાંત

ઝીંક ટેલ્યુરાઇડ તૈયાર કરવા માટે ઘન-અવસ્થા પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ સૌથી પરંપરાગત અભિગમ છે, જ્યાં ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ઝીંક અને ટેલ્યુરિયમ ZnTe બનાવવા માટે ઊંચા તાપમાને સીધા પ્રતિક્રિયા આપે છે:

Zn + Te → ZnTe

૨.૨ વિગતવાર પ્રક્રિયા

૨.૨.૧ કાચા માલની તૈયારી

1. સામગ્રીની પસંદગી: શરૂઆતની સામગ્રી તરીકે ≥99.999% શુદ્ધતાવાળા ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ઝીંક ગ્રાન્યુલ્સ અને ટેલુરિયમ ગઠ્ઠોનો ઉપયોગ કરો.
2. સામગ્રી પૂર્વ-સારવાર:
   • ઝીંક ટ્રીટમેન્ટ: સપાટીના ઓક્સાઇડ દૂર કરવા માટે સૌપ્રથમ પાતળા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (5%) માં 1 મિનિટ માટે બોળી રાખો, ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી કોગળા કરો, નિર્જળ ઇથેનોલથી ધોઈ લો, અને અંતે વેક્યુમ ઓવનમાં 60°C પર 2 કલાક માટે સૂકવો.
   • ટેલુરિયમ ટ્રીટમેન્ટ: સપાટીના ઓક્સાઇડ દૂર કરવા માટે સૌપ્રથમ 30 સેકન્ડ માટે એક્વા રેજીયા (HNO₃:HCl=1:3) માં બોળી રાખો, તટસ્થ થાય ત્યાં સુધી ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી કોગળા કરો, નિર્જળ ઇથેનોલથી ધોઈ લો, અને અંતે 80°C પર વેક્યુમ ઓવનમાં 3 કલાક માટે સૂકવો.
3. વજન: કાચા માલનું વજન સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણોત્તર (Zn:Te=1:1) માં કરો. ઊંચા તાપમાને શક્ય ઝીંક વોલેટિલાઇઝેશનને ધ્યાનમાં લેતા, 2-3% વધારાનું ઉમેરી શકાય છે.

૨.૨.૨ સામગ્રીનું મિશ્રણ

1. પીસવું અને મિશ્રણ કરવું: વજનવાળા ઝીંક અને ટેલુરિયમને એગેટ મોર્ટારમાં મૂકો અને આર્ગોનથી ભરેલા ગ્લોવ બોક્સમાં 30 મિનિટ સુધી પીસવું જ્યાં સુધી એકસરખી રીતે મિશ્ર ન થાય.
2. પેલેટાઇઝિંગ: મિશ્ર પાવડરને એક મોલ્ડમાં મૂકો અને 10-15MPa દબાણ હેઠળ 10-20mm વ્યાસવાળા પેલેટ્સમાં દબાવો.

૨.૨.૩ પ્રતિક્રિયા જહાજની તૈયારી

1. ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ ટ્રીટમેન્ટ: ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ (આંતરિક વ્યાસ 20-30 મીમી, દિવાલની જાડાઈ 2-3 મીમી) પસંદ કરો, પહેલા 24 કલાક માટે એક્વા રેજિયામાં પલાળી રાખો, ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણીથી સારી રીતે ધોઈ લો, અને 120°C પર ઓવનમાં સૂકવો.
2. ખાલી કરાવવાનું: કાચા માલના ગોળીઓને ક્વાર્ટઝ ટ્યુબમાં મૂકો, વેક્યુમ સિસ્ટમ સાથે જોડો અને ≤10⁻³Pa સુધી ખાલી કરાવો.
3. સીલિંગ: ક્વાર્ટઝ ટ્યુબને હાઇડ્રોજન-ઓક્સિજન જ્યોતનો ઉપયોગ કરીને સીલ કરો, હવાચુસ્તતા માટે સીલિંગ લંબાઈ ≥50mm ની ખાતરી કરો.

૨.૨.૪ ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિક્રિયા

1. પ્રથમ ગરમીનો તબક્કો: સીલબંધ ક્વાર્ટઝ ટ્યુબને ટ્યુબ ભઠ્ઠીમાં મૂકો અને 2-3°C/મિનિટના દરે 400°C પર ગરમ કરો, 12 કલાક સુધી પકડી રાખો જેથી ઝીંક અને ટેલુરિયમ વચ્ચે પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયા થાય.
2. બીજો ગરમીનો તબક્કો: 950-1050°C (1100°C ના ક્વાર્ટ્ઝ સોફ્ટનિંગ પોઈન્ટથી નીચે) 1-2°C/મિનિટના દરે ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખો, 24-48 કલાક સુધી પકડી રાખો.
3. ટ્યુબ રોકિંગ: ઉચ્ચ-તાપમાનના તબક્કા દરમિયાન, દર 2 કલાકે ભઠ્ઠીને 45° પર નમાવો અને રિએક્ટન્ટ્સનું સંપૂર્ણ મિશ્રણ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઘણી વખત રોકો.
4. ઠંડક: પ્રતિક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, થર્મલ તણાવને કારણે નમૂના ફાટવાથી બચવા માટે ઓરડાના તાપમાને 0.5-1°C/મિનિટ પર ધીમે ધીમે ઠંડુ કરો.

૨.૨.૫ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

1. ઉત્પાદન દૂર કરવું: ગ્લોવ બોક્સમાં ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ ખોલો અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન દૂર કરો.
2. પીસવું: કોઈપણ પ્રતિક્રિયા ન થયેલ સામગ્રીને દૂર કરવા માટે ઉત્પાદનને ફરીથી પાવડરમાં ફેરવો.
3. એનલીંગ: આંતરિક તાણ દૂર કરવા અને સ્ફટિકીયતા સુધારવા માટે પાવડરને આર્ગોન વાતાવરણમાં 8 કલાક માટે 600°C પર એનલીંગ કરો.
4. લાક્ષણિકતા: તબક્કા શુદ્ધતા અને રાસાયણિક રચનાની પુષ્ટિ કરવા માટે XRD, SEM, EDS, વગેરે કરો.

૨.૩ પ્રક્રિયા પરિમાણ ઑપ્ટિમાઇઝેશન

1. તાપમાન નિયંત્રણ: શ્રેષ્ઠ પ્રતિક્રિયા તાપમાન 1000±20°C છે. નીચા તાપમાને અપૂર્ણ પ્રતિક્રિયા થઈ શકે છે, જ્યારે ઊંચા તાપમાને ઝીંકની અસ્થિરતા થઈ શકે છે.
2. સમય નિયંત્રણ: સંપૂર્ણ પ્રતિક્રિયા સુનિશ્ચિત કરવા માટે હોલ્ડિંગ સમય ≥24 કલાક હોવો જોઈએ.
3. ઠંડક દર: ધીમી ઠંડક (0.5-1°C/મિનિટ) મોટા સ્ફટિક દાણા ઉત્પન્ન કરે છે.

૨.૪ ફાયદા અને ગેરફાયદા વિશ્લેષણ

ફાયદા:

• સરળ પ્રક્રિયા, ઓછી સાધનોની આવશ્યકતાઓ
• બેચ ઉત્પાદન માટે યોગ્ય
• ઉચ્ચ ઉત્પાદન શુદ્ધતા

ગેરફાયદા:

• ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયા તાપમાન, ઉચ્ચ ઉર્જા વપરાશ
• અનાજના કદનું અસમાન વિતરણ
• ઓછી માત્રામાં પ્રતિક્રિયા ન કરાયેલ સામગ્રી હોઈ શકે છે.

3. ZnTe સંશ્લેષણ માટે બાષ્પ પરિવહન પદ્ધતિ

૩.૧ સિદ્ધાંત

બાષ્પ પરિવહન પદ્ધતિમાં, પ્રતિક્રિયાશીલ વરાળને નીચા-તાપમાન ક્ષેત્રમાં નિક્ષેપન માટે પરિવહન કરવા માટે વાહક ગેસનો ઉપયોગ થાય છે, જે તાપમાનના ઘટકોને નિયંત્રિત કરીને ZnTe ની દિશાત્મક વૃદ્ધિ પ્રાપ્ત કરે છે. આયોડિનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પરિવહન એજન્ટ તરીકે થાય છે:

ZnTe(s) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)

૩.૨ વિગતવાર પ્રક્રિયા

૩.૨.૧ કાચા માલની તૈયારી

1. સામગ્રીની પસંદગી: ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ZnTe પાવડર (શુદ્ધતા ≥99.999%) અથવા સ્ટોઇકિયોમેટ્રિકલી મિશ્રિત Zn અને Te પાવડરનો ઉપયોગ કરો.
2. ટ્રાન્સપોર્ટ એજન્ટ તૈયારી: ઉચ્ચ-શુદ્ધતા આયોડિન સ્ફટિકો (શુદ્ધતા ≥99.99%), 5-10mg/cm³ પ્રતિક્રિયા ટ્યુબ વોલ્યુમની માત્રા.
3. ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ ટ્રીટમેન્ટ: ઘન-અવસ્થા પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ જેવી જ, પરંતુ લાંબી ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ (300-400 મીમી) જરૂરી છે.

૩.૨.૨ ટ્યુબ લોડિંગ

1. મટીરીયલ પ્લેસમેન્ટ: ક્વાર્ટઝ ટ્યુબના એક છેડે ZnTe પાવડર અથવા Zn+Te મિશ્રણ મૂકો.
2. આયોડિન ઉમેરો: ગ્લોવ બોક્સમાં ક્વાર્ટઝ ટ્યુબમાં આયોડિન સ્ફટિકો ઉમેરો.
3. સ્થળાંતર: ≤10⁻³Pa સુધી સ્થળાંતર કરો.
4. સીલિંગ: ટ્યુબને આડી રાખીને, હાઇડ્રોજન-ઓક્સિજન જ્યોતથી સીલ કરો.

૩.૨.૩ તાપમાન ગ્રેડિયન્ટ સેટઅપ

1. ગરમ ઝોન તાપમાન: 850-900°C પર સેટ કરો.
2. કોલ્ડ ઝોન તાપમાન: 750-800°C પર સેટ કરો.
3. ગ્રેડિયન્ટ ઝોન લંબાઈ: આશરે 100-150 મીમી.

૩.૨.૪ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા

1. પ્રથમ તબક્કો: 3°C/મિનિટના દરે 500°C સુધી ગરમ કરો, આયોડિન અને કાચા માલ વચ્ચે પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયા થવા માટે 2 કલાક સુધી રાખો.
2. બીજો તબક્કો: સેટ તાપમાન સુધી ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખો, તાપમાનનો ઢાળ જાળવી રાખો અને 7-14 દિવસ સુધી વૃદ્ધિ કરો.
3. ઠંડક: વૃદ્ધિ પૂર્ણ થયા પછી, ઓરડાના તાપમાને 1°C/મિનિટ પર ઠંડુ કરો.

૩.૨.૫ ઉત્પાદન સંગ્રહ

1. ટ્યુબ ખોલવી: ગ્લોવ બોક્સમાં ક્વાર્ટઝ ટ્યુબ ખોલો.
2. સંગ્રહ: ઠંડા છેડા પર ZnTe સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ એકત્રિત કરો.
3. સફાઈ: સપાટીથી શોષાયેલ આયોડિન દૂર કરવા માટે 5 મિનિટ માટે નિર્જળ ઇથેનોલથી અલ્ટ્રાસોનિકલી સાફ કરો.

૩.૩ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ બિંદુઓ

1. આયોડિનની માત્રા નિયંત્રણ: આયોડિનની સાંદ્રતા પરિવહન દરને અસર કરે છે; શ્રેષ્ઠ શ્રેણી 5-8mg/cm³ છે.
2. તાપમાન ઢાળ: ૫૦-૧૦૦°C ની અંદર ઢાળ જાળવી રાખો.
3. વૃદ્ધિનો સમય: સામાન્ય રીતે 7-14 દિવસ, ઇચ્છિત સ્ફટિકના કદ પર આધાર રાખીને.

૩.૪ ફાયદા અને ગેરફાયદા વિશ્લેષણ

ફાયદા:

• ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ મેળવી શકાય છે
• મોટા સ્ફટિક કદ
• ઉચ્ચ શુદ્ધતા

ગેરફાયદા:

• લાંબા વૃદ્ધિ ચક્ર
• ઉચ્ચ સાધનોની આવશ્યકતાઓ
• ઓછી ઉપજ

4. ZnTe નેનોમટીરિયલ સંશ્લેષણ માટે ઉકેલ-આધારિત પદ્ધતિ

૪.૧ સિદ્ધાંત

ZnTe નેનોપાર્ટિકલ્સ અથવા નેનોવાયર તૈયાર કરવા માટે દ્રાવણમાં પૂર્વવર્તી પ્રતિક્રિયાઓને દ્રાવણ-આધારિત પદ્ધતિઓ નિયંત્રિત કરે છે. એક લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયા છે:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

૪.૨ વિગતવાર પ્રક્રિયા

૪.૨.૧ રીએજન્ટ તૈયારી

1. ઝીંક સ્ત્રોત: ઝીંક એસિટેટ (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), શુદ્ધતા ≥99.99%.
2. ટેલુરિયમ સ્ત્રોત: ટેલુરિયમ ડાયોક્સાઇડ (TeO₂), શુદ્ધતા ≥99.99%.
3. રિડ્યુસિંગ એજન્ટ: સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડ (NaBH₄), શુદ્ધતા ≥98%.
4. દ્રાવકો: ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી, ઇથિલિન ડાયમાઇન, ઇથેનોલ.
5. સપાટી પર કામ કરતું પદાર્થ: સેટીલટ્રાઇમિથિલેમોનિયમ બ્રોમાઇડ (CTAB).

૪.૨.૨ ટેલુરિયમ પ્રિકર્સર તૈયારી

1. દ્રાવણની તૈયારી: 0.1mmol TeO₂ ને 20 મિલી ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં ઓગાળો.
2. ઘટાડો પ્રતિક્રિયા: 0.5mmol NaBH₄ ઉમેરો, HTe⁻ દ્રાવણ ઉત્પન્ન કરવા માટે 30 મિનિટ સુધી ચુંબકીય રીતે હલાવો.
   TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑
3. રક્ષણાત્મક વાતાવરણ: ઓક્સિડેશન અટકાવવા માટે સમગ્ર વિસ્તારમાં નાઇટ્રોજનનો પ્રવાહ જાળવી રાખો.

૪.૨.૩ ZnTe નેનોપાર્ટિકલ સંશ્લેષણ

1. ઝીંક સોલ્યુશનની તૈયારી: 0.1mmol ઝીંક એસિટેટને 30 મિલી એથિલેનેડિયામાઇનમાં ઓગાળો.
2. મિશ્રણ પ્રક્રિયા: ઝીંકના દ્રાવણમાં ધીમે ધીમે HTe⁻ દ્રાવણ ઉમેરો, 80°C પર 6 કલાક માટે પ્રતિક્રિયા આપો.
3. સેન્ટ્રીફ્યુગેશન: પ્રતિક્રિયા પછી, ઉત્પાદન એકત્રિત કરવા માટે 10 મિનિટ માટે 10,000rpm પર સેન્ટ્રીફ્યુજ.
4. ધોવા: ઇથેનોલ અને ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણીથી ત્રણ વખત વારાફરતી ધોવા.
5. સૂકવણી: 60°C પર 6 કલાક માટે વેક્યુમ ડ્રાય કરો.

૪.૨.૪ ZnTe નેનોવાયર સંશ્લેષણ

1. ઢાંચો ઉમેરો: ઝીંક દ્રાવણમાં 0.2 ગ્રામ CTAB ઉમેરો.
2. હાઇડ્રોથર્મલ પ્રતિક્રિયા: મિશ્ર દ્રાવણને 50 મિલી ટેફલોન-લાઇનવાળા ઓટોક્લેવમાં સ્થાનાંતરિત કરો, 180°C પર 12 કલાક માટે પ્રતિક્રિયા આપો.
3. પ્રક્રિયા પછી: નેનોપાર્ટિકલ્સ જેવું જ.

૪.૩ પ્રક્રિયા પરિમાણ ઑપ્ટિમાઇઝેશન

1. તાપમાન નિયંત્રણ: નેનોપાર્ટિકલ્સ માટે 80-90°C, નેનોવાયર માટે 180-200°C.
2. pH મૂલ્ય: 9-11 ની વચ્ચે રાખો.
3. પ્રતિક્રિયા સમય: નેનોપાર્ટિકલ્સ માટે 4-6 કલાક, નેનોવાયર માટે 12-24 કલાક.

૪.૪ ફાયદા અને ગેરફાયદા વિશ્લેષણ

ફાયદા:

• નીચા-તાપમાન પ્રતિક્રિયા, ઊર્જા બચત
• નિયંત્રિત આકારવિજ્ઞાન અને કદ
• મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય

ગેરફાયદા:

• ઉત્પાદનોમાં અશુદ્ધિઓ હોઈ શકે છે
• પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ જરૂરી છે
• ઓછી સ્ફટિક ગુણવત્તા

5. ZnTe પાતળા ફિલ્મ તૈયારી માટે મોલેક્યુલર બીમ એપિટાક્સી (MBE)

૫.૧ સિદ્ધાંત

MBE, અતિ-ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ પરિસ્થિતિઓમાં Zn અને Te ના મોલેક્યુલર બીમને સબસ્ટ્રેટ પર દિશામાન કરીને ZnTe સિંગલ-ક્રિસ્ટલ પાતળા ફિલ્મોનો વિકાસ કરે છે, જે બીમ ફ્લક્સ રેશિયો અને સબસ્ટ્રેટ તાપમાનને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરે છે.

૫.૨ વિગતવાર પ્રક્રિયા

૫.૨.૧ સિસ્ટમ તૈયારી

1. વેક્યુમ સિસ્ટમ: બેઝ વેક્યુમ ≤1×10⁻⁸Pa.
2. સ્ત્રોત તૈયારી:
   • ઝીંક સ્ત્રોત: BN ક્રુસિબલમાં 6N ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ઝીંક.
   • ટેલુરિયમ સ્ત્રોત: PBN ક્રુસિબલમાં 6N ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ટેલુરિયમ.
3. સબસ્ટ્રેટ તૈયારી:
   • સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું GaAs(100) સબસ્ટ્રેટ.
   • સબસ્ટ્રેટ સફાઈ: ઓર્ગેનિક સોલવન્ટ સફાઈ → એસિડ એચિંગ → ડીઆયોનાઇઝ્ડ વોટર રિન્સિંગ → નાઇટ્રોજન સૂકવણી.

૫.૨.૨ વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા

1. સબસ્ટ્રેટ આઉટગેસિંગ: સપાટીના શોષક પદાર્થો દૂર કરવા માટે 200°C પર 1 કલાક માટે બેક કરો.
2. ઓક્સાઇડ દૂર કરવું: 580°C સુધી ગરમ કરો, સપાટીના ઓક્સાઇડ દૂર કરવા માટે 10 મિનિટ સુધી રાખો.
3. બફર લેયર ગ્રોથ: 300°C સુધી ઠંડુ કરો, 10nm ZnTe બફર લેયર ગ્રોથ કરો.
4. મુખ્ય વૃદ્ધિ:
   • સબસ્ટ્રેટ તાપમાન: 280-320°C.
   • ઝીંક બીમ સમકક્ષ દબાણ: 1×10⁻⁶Torr.
   • ટેલુરિયમ બીમ સમકક્ષ દબાણ: 2×10⁻⁶Torr.
   • V/III ગુણોત્તર 1.5-2.0 પર નિયંત્રિત.
   • વૃદ્ધિ દર: ૦.૫-૧μm/કલાક.
5. એનિલિંગ: વૃદ્ધિ પછી, 30 મિનિટ માટે 250°C પર એનિલ કરો.

૫.૨.૩ ઇન-સીટુ મોનિટરિંગ

1. RHEED મોનિટરિંગ: સપાટીના પુનર્નિર્માણ અને વૃદ્ધિ મોડનું વાસ્તવિક સમયનું અવલોકન.
2. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી: મોલેક્યુલર બીમની તીવ્રતાનું નિરીક્ષણ કરો.
3. ઇન્ફ્રારેડ થર્મોમેટ્રી: ચોક્કસ સબસ્ટ્રેટ તાપમાન નિયંત્રણ.

૫.૩ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ બિંદુઓ

1. તાપમાન નિયંત્રણ: સબસ્ટ્રેટ તાપમાન સ્ફટિક ગુણવત્તા અને સપાટીના આકારવિજ્ઞાનને અસર કરે છે.
2. બીમ ફ્લક્સ રેશિયો: Te/Zn રેશિયો ખામીના પ્રકારો અને સાંદ્રતાને પ્રભાવિત કરે છે.
3. વૃદ્ધિ દર: નીચા દરો સ્ફટિક ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે.

૫.૪ ફાયદા અને ગેરફાયદા વિશ્લેષણ

ફાયદા:

• ચોક્કસ રચના અને ડોપિંગ નિયંત્રણ.
• ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ફિલ્મો.
• પરમાણુ રીતે સપાટ સપાટીઓ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

ગેરફાયદા:

• મોંઘા સાધનો.
• ધીમો વિકાસ દર.
• અદ્યતન ઓપરેશનલ કુશળતા જરૂરી છે.

6. અન્ય સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ

૬.૧ રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ (CVD)

1. પુરોગામી: ડાયથાઈલઝિંક (DEZn) અને ડાયસોપ્રોપીલટેલ્યુરાઇડ (DIPTe).
2. પ્રતિક્રિયા તાપમાન: 400-500°C.
3. વાહક ગેસ: ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતો નાઇટ્રોજન અથવા હાઇડ્રોજન.
4. દબાણ: વાતાવરણીય અથવા ઓછું દબાણ (૧૦-૧૦૦Torr).

૬.૨ થર્મલ બાષ્પીભવન

1. સ્રોત સામગ્રી: ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતો ZnTe પાવડર.
2. શૂન્યાવકાશ સ્તર: ≤1×10⁻⁴Pa.
3. બાષ્પીભવન તાપમાન: ૧૦૦૦-૧૧૦૦°C.
4. સબસ્ટ્રેટ તાપમાન: 200-300°C.

7. નિષ્કર્ષ

ઝીંક ટેલ્યુરાઇડનું સંશ્લેષણ કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ અસ્તિત્વમાં છે, દરેકના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. ઘન-અવસ્થા પ્રતિક્રિયા જથ્થાબંધ સામગ્રીની તૈયારી માટે યોગ્ય છે, વરાળ પરિવહન ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સિંગલ સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરે છે, દ્રાવણ પદ્ધતિઓ નેનોમટીરિયલ્સ માટે આદર્શ છે, અને MBE નો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા પાતળા ફિલ્મો માટે થાય છે. વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોએ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ZnTe સામગ્રી મેળવવા માટે પ્રક્રિયા પરિમાણોના કડક નિયંત્રણ સાથે જરૂરિયાતોના આધારે યોગ્ય પદ્ધતિ પસંદ કરવી જોઈએ. ભવિષ્યની દિશાઓમાં નીચા-તાપમાન સંશ્લેષણ, મોર્ફોલોજી નિયંત્રણ અને ડોપિંગ પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશનનો સમાવેશ થાય છે.