ઝીંક સેલેનાઇડની ભૌતિક સંશ્લેષણ પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે નીચેના તકનીકી માર્ગો અને વિગતવાર પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે

1. સોલ્વોથર્મલ સંશ્લેષણ

૧. કાચોસામગ્રી ગુણોત્તર‌
ઝીંક પાવડર અને સેલેનિયમ પાવડરને 1:1 મોલર રેશિયો પર મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, અને ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણી અથવા ઇથિલિન ગ્લાયકોલને દ્રાવક માધ્યમ તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે 35.

2.પ્રતિક્રિયા શરતો

o પ્રતિક્રિયા તાપમાન: 180-220°C

o પ્રતિક્રિયા સમય: ૧૨-૨૪ કલાક

o દબાણ: બંધ પ્રતિક્રિયા કીટલીમાં સ્વ-ઉત્પન્ન દબાણ જાળવી રાખો.
ઝીંક અને સેલેનિયમના સીધા મિશ્રણને ગરમ કરીને નેનોસ્કેલ ઝીંક સેલેનાઇડ સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરવામાં મદદ મળે છે 35.

૩.સારવાર પછીની પ્રક્રિયા‌
પ્રતિક્રિયા પછી, તેને સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યું, પાતળું એમોનિયા (80 °C), મિથેનોલથી ધોવામાં આવ્યું, અને વેક્યુમ સૂકવવામાં આવ્યું (120 °C, P₂O₅).રોકવુંપાવડર > ૯૯.૯% શુદ્ધતા ૧૩.

2. રાસાયણિક વરાળ નિક્ષેપ પદ્ધતિ

૧.કાચા માલની પૂર્વ-સારવાર

o ઝીંક કાચા માલની શુદ્ધતા ≥ 99.99% છે અને તેને ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલમાં મૂકવામાં આવે છે

o હાઇડ્રોજન સેલેનાઇડ ગેસ આર્ગોન ગેસ કેરી6 દ્વારા પરિવહન થાય છે.

2.તાપમાન નિયંત્રણ

o ઝીંક બાષ્પીભવન ક્ષેત્ર: 850-900°C

o ડિપોઝિશન ઝોન: 450-500°C
તાપમાન ઢાળ 6 દ્વારા ઝીંક વરાળ અને હાઇડ્રોજન સેલેનાઇડનું દિશાત્મક નિક્ષેપ.

૩.ગેસ પરિમાણો

o આર્ગોન પ્રવાહ: 5-10 લિટર/મિનિટ

હાઇડ્રોજન સેલેનાઇડનું આંશિક દબાણ:૦.૧-૦.૩ એટીએમ
ડિપોઝિશન રેટ 0.5-1.2 મીમી/કલાક સુધી પહોંચી શકે છે, જેના પરિણામે 60-100 મીમી જાડા પોલીક્રિસ્ટલાઇન ઝીંક સેલેનાઇડ 6 બને છે..

3. સોલિડ-ફેઝ ડાયરેક્ટ સિન્થેસિસ પદ્ધતિ

૧. કાચોસામગ્રી સંભાળવી‌
ઝીંક ક્લોરાઇડના દ્રાવણને ઓક્સાલિક એસિડના દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ઝીંક ઓક્સાલેટ અવક્ષેપ બનાવવામાં આવ્યો, જેને સૂકવીને પીસીને સેલેનિયમ પાવડર સાથે 1:1.05 ના ગુણોત્તરમાં ભેળવવામાં આવ્યો..

2.થર્મલ પ્રતિક્રિયા પરિમાણો

o વેક્યુમ ટ્યુબ ફર્નેસ તાપમાન: 600-650°C

o ગરમ રહેવાનો સમય: 4-6 કલાક
2-10 μm ના કણ કદ સાથે ઝીંક સેલેનાઇડ પાવડર ઘન-તબક્કાના પ્રસરણ પ્રતિક્રિયા 4 દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે..

મુખ્ય પ્રક્રિયાઓની સરખામણી

ખાસ પ્રક્રિયા નિયંત્રણના મુખ્ય મુદ્દાઓ: સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિમાં મોર્ફોલોજી 5 ને નિયંત્રિત કરવા માટે ઓલિક એસિડ જેવા સર્ફેક્ટન્ટ્સ ઉમેરવાની જરૂર છે, અને વરાળ નિક્ષેપ માટે નિક્ષેપ 6 ની એકરૂપતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે સબસ્ટ્રેટ ખરબચડી .

1. ભૌતિક વરાળ નિક્ષેપ (પીવીડી).

૧.ટેકનોલોજી પાથ

o ઝીંક સેલેનાઇડ કાચા માલને શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં બાષ્પીભવન કરવામાં આવે છે અને સ્પટરિંગ અથવા થર્મલ બાષ્પીભવન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર જમા કરવામાં આવે છે12.

o ઝીંક અને સેલેનિયમના બાષ્પીભવન સ્ત્રોતોને વિવિધ તાપમાન ગ્રેડિયન્ટ્સ (ઝીંક બાષ્પીભવન ઝોન: 800–850 °C, સેલેનિયમ બાષ્પીભવન ઝોન: 450–500 °C) પર ગરમ કરવામાં આવે છે, અને સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક ગુણોત્તર બાષ્પીભવન દરને નિયંત્રિત કરીને નિયંત્રિત થાય છે.‌૧૨.

2.પરિમાણ નિયંત્રણ

o શૂન્યાવકાશ: ≤1×10⁻³ પા

o મૂળભૂત તાપમાન: 200–400°C

o ડિપોઝિશન રેટ:૦.૨–૧.૦ નિયોમીટર/સેકન્ડ
50-500 nm ની જાડાઈ ધરાવતી ઝીંક સેલેનાઇડ ફિલ્મો ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિક્સ 25 માં ઉપયોગ માટે તૈયાર કરી શકાય છે..

2યાંત્રિક બોલ મિલિંગ પદ્ધતિ

૧.કાચા માલનું સંચાલન

o ઝીંક પાવડર (શુદ્ધતા≥99.9%) ને સેલેનિયમ પાવડર સાથે 1:1 મોલર રેશિયો પર ભેળવવામાં આવે છે અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ બોલ મિલ જાર 23 માં લોડ કરવામાં આવે છે..

2.પ્રક્રિયા પરિમાણો

o બોલ ગ્રાઇન્ડીંગ સમય: 10-20 કલાક

ઝડપ: ૩૦૦–૫૦૦ આરપીએમ

o પેલેટ રેશિયો: 10:1 (ઝિર્કોનિયા ગ્રાઇન્ડીંગ બોલ્સ).
50-200 nm ના કણ કદવાળા ઝીંક સેલેનાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ યાંત્રિક એલોયિંગ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થયા હતા, જેની શુદ્ધતા >99% 23 હતી..

3. હોટ પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગ પદ્ધતિ

૧.પુરોગામી તૈયારી

o ઝીંક સેલેનાઇડ નેનોપાવડર (કણ કદ < 100 nm) કાચા માલ તરીકે સોલ્વોથર્મલ પદ્ધતિ દ્વારા સંશ્લેષિત 4.

2.સિન્ટરિંગ પરિમાણો

o તાપમાન: 800–1000°C

o દબાણ: 30-50 MPa

o ગરમ રાખો: 2-4 કલાક
આ ઉત્પાદનની ઘનતા 98% થી વધુ છે અને તેને ઇન્ફ્રારેડ વિન્ડોઝ અથવા લેન્સ 45 જેવા મોટા ફોર્મેટ ઓપ્ટિકલ ઘટકોમાં પ્રક્રિયા કરી શકાય છે..

4. મોલેક્યુલર બીમ એપિટાક્સી (એમબીઇ).

૧.અતિ-ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ

o શૂન્યાવકાશ: ≤1×10⁻⁷ પા

o ઝીંક અને સેલેનિયમ પરમાણુ બીમ ઇલેક્ટ્રોન બીમ બાષ્પીભવન સ્ત્રોત દ્વારા પ્રવાહને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરે છે6.

2.વૃદ્ધિ પરિમાણો

o પાયાનું તાપમાન: 300–500°C (GaAs અથવા નીલમ સબસ્ટ્રેટનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે).

o વૃદ્ધિ દર:૦.૧–૦.૫ નિયોમીટર/સેકન્ડ
ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે 0.1–5 μm ની જાડાઈ શ્રેણીમાં સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ઝીંક સેલેનાઇડ પાતળી ફિલ્મો તૈયાર કરી શકાય છે56.