1. Ro-ràdh

Tha tealluride sinc (ZnTe) na stuth leth-chonnsachaidh cudromach den bhuidheann II-VI le structar beàrn-chòmhlain dhìreach. Aig teòthachd an t-seòmair, tha a bheàrn-chòmhlain timcheall air 2.26eV, agus lorgar e tagraidhean farsaing ann an innealan optoelectronic, ceallan grèine, lorgairean rèididheachd, agus raointean eile. Bheir an artaigil seo ro-ràdh mionaideach do dhiofar phròiseasan co-chur airson tealluride sinc, a’ gabhail a-steach ath-bhualadh staid chruaidh, còmhdhail smùid, dòighean stèidhichte air fuasgladh, epitaxy beam moileciuil, msaa. Thèid gach dòigh a mhìneachadh gu mionaideach a thaobh a phrionnsabalan, modhan-obrach, buannachdan agus eas-bhuannachdan, agus prìomh bheachdachaidhean.

2. Modh Ath-bhualadh Staid-chruaidh airson Co-chur ZnTe

2.1 Prionnsabal

’S e an dòigh-obrach ath-bhualaidh staid-chruaidh an dòigh-obrach as traidiseanta airson telluride sinc ullachadh, far am bi sinc agus tellurium àrd-ghlan ag ath-bhualadh gu dìreach aig teòthachd àrd gus ZnTe a chruthachadh:

Zn + Te → ZnTe

2.2 Modh-obrach Mionaideach

2.2.1 Ullachadh Stuth Amh

1. Taghadh Stuthan: Cleachd gràinneagan sinc àrd-ghlanachd agus cnapan tellurium le purrachd ≥99.999% mar stuthan tòiseachaidh.
2. Ro-làimhseachadh stuthan:
   • Làimhseachadh sinc: An toiseach bog ann an searbhag haidreaclórach caolaichte (5%) airson 1 mionaid gus ocsaidean uachdar a thoirt air falbh, sruthlaich le uisge dì-ionichte, nigh le ethanol gun uisge, agus mu dheireadh tiormaich ann an àmhainn falamh aig 60°C airson 2 uair a thìde.
   • Làimhseachadh telurium: An toiseach bog ann an aqua regia (HNO₃:HCl=1:3) airson 30 diogan gus ocsaidean uachdar a thoirt air falbh, sruthlaich le uisge dì-ionichte gus am bi e neodrach, nigh le ethanol gun uisge, agus mu dheireadh tiormaich ann an àmhainn falamh aig 80°C airson 3 uairean a thìde.
3. Cuideam: Cuir cuideam air na stuthan amh ann an co-mheas stoichiometric (Zn:Te=1:1). A’ beachdachadh air comas sinc a bhith a’ lughdachadh aig teòthachd àrd, faodar cus 2-3% a chur ris.

2.2.2 Measgachadh stuthan

1. Bleith agus Measgachadh: Cuir an sinc agus an tellurium a chaidh a thomhas ann am mortar agate agus bleith airson 30 mionaid ann am bogsa miotag làn argon gus am bi iad air am measgachadh gu cothromach.
2. Peileagan: Cuir am pùdar measgaichte ann am molltair agus brùth e gu bhith na pheileagan le trast-thomhas de 10-20mm fo chuideam 10-15MPa.

2.2.3 Ullachadh Soitheach Ath-bhualadh

1. Làimhseachadh Tiùb Grèis: Tagh tiùban grèis àrd-ghlan (trast-thomhas a-staigh 20-30mm, tiugh balla 2-3mm), bog an toiseach ann an aqua regia airson 24 uair a thìde, nigh gu mionaideach le uisge dì-ionichte, agus tiormaich ann an àmhainn aig 120°C.
2. Falmhachadh: Cuir na peileagan stuth amh a-steach don tiùb grian-chlach, ceangail ri siostam falmhachaidh, agus falmhaich gu ≤10⁻³Pa.
3. Seulachadh: Seulaich an tiùb grian-chlach le bhith a’ cleachdadh lasair haidridean-ocsaidean, a’ dèanamh cinnteach gu bheil fad seulachaidh ≥50mm ann airson èadhair-dhìonach.

2.2.4 Ath-bhualadh Teòthachd Àrd

1. A’ Chiad Ìre Teasachaidh: Cuir an tiùb grian-chlach ròinichte ann an àmhainn tiùba agus teas e gu 400°C aig ìre 2-3°C/min, ga chumail airson 12 uair a thìde gus leigeil le ath-bhualadh tùsail eadar sinc agus tellurium.
2. An Dàrna Ìre Teasachaidh: Lean air adhart a’ teasachadh gu 950-1050°C (fo phuing bogachaidh a’ chuartais de 1100°C) aig 1-2°C/min, ga chumail airson 24-48 uairean.
3. Creagadh Tiùba: Rè na h-ìre teòthachd àrd, teannaich an àmhainn aig 45° gach 2 uair a thìde agus creag grunn thursan gus dèanamh cinnteach gu bheil na reactantan a’ measgachadh gu mionaideach.
4. Fuarachadh: Às dèidh crìoch a chur air an ath-bhualadh, fuaraich gu slaodach gu teòthachd an t-seòmair aig 0.5-1°C/min gus casg a chur air sgàineadh an sampall air sgàth cuideam teirmeach.

2.2.5 Giullachd Bathar

1. Toirt air falbh an toraidh: Fosgail an tiùb grian-chlach ann am bogsa miotag agus thoir air falbh an toradh ath-bhualaidh.
2. Bleith: Bleith an toradh a-rithist gu pùdar gus stuthan sam bith nach eil air freagairt a thoirt air falbh.
3. Teasachadh: Teasaich am pùdar aig 600°C fo àile argon airson 8 uairean a thìde gus cuideam a-staigh a lughdachadh agus criostalachadh a leasachadh.
4. Comharrachadh: Dèan XRD, SEM, EDS, msaa., gus dearbhadh a dhèanamh air purrachd na h-ìre agus an co-dhèanamh ceimigeach.

2.3 Leasachadh Paramadair Pròiseis

1. Smachd Teòthachd: Is e 1000 ± 20 ° C an teòthachd freagairt as fheàrr. Dh’ fhaodadh teòthachd nas ìsle leantainn gu freagairt neo-iomlan, agus dh’ fhaodadh teòthachd nas àirde sinc a dhèanamh luaineach.
2. Smachd Ùine: Bu chòir an ùine gleidhidh a bhith ≥24 uair a thìde gus dèanamh cinnteach à freagairt iomlan.
3. Ìre Fuarachaidh: Bidh fuarachadh slaodach (0.5-1°C/min) a’ toirt a-mach gràinnean criostail nas motha.

2.4 Mion-sgrùdadh air Buannachdan agus Eas-bhuannachdan

Buannachdan:

• Pròiseas sìmplidh, riatanasan uidheamachd ìosal
• Freagarrach airson cinneasachadh baidse
• Glanachd toraidh àrd

Eas-bhuannachdan:

• Teòthachd ath-bhualadh àrd, caitheamh lùtha àrd
• Sgaoileadh meud gràin neo-aonfhoirmeil
• Dh’fhaodadh gum bi meudan beaga de stuthan neo-fhreagairteach ann

3. Modh Còmhdhail Smùid airson Co-chur ZnTe

3.1 Prionnsabal

Bidh an dòigh còmhdhail smùide a’ cleachdadh gas giùlain gus smùidean ath-ghnìomhach a ghiùlan gu sòn teòthachd ìosal airson tasgadh, a’ coileanadh fàs stiùiridh ZnTe le bhith a’ cumail smachd air ìrean teòthachd. Bithear a’ cleachdadh iodine gu cumanta mar an àidseant còmhdhail:

ZnTe(s) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)

3.2 Modh-obrach Mionaideach

3.2.1 Ullachadh Stuth Amh

1. Taghadh Stuthan: Cleachd pùdar ZnTe àrd-ghlanachd (glanachd ≥99.999%) no pùdar Zn is Te air a mheasgachadh gu stoichiometric.
2. Ullachadh Àidseant Còmhdhail: criostalan iodine àrd-ghlanachd (glanachd ≥99.99%), dòs de mheud tiùb ath-bhualadh 5-10mg/cm³.
3. Làimhseachadh Tiùb Grèis: An aon rud ris an dòigh ath-bhualadh staid-chruaidh, ach tha feum air tiùban grèis nas fhaide (300-400mm).

3.2.2 Luchdadh Tiùba

1. Suidheachadh Stuthan: Cuir pùdar ZnTe no measgachadh Zn+Te aig aon cheann den tiùb grian-chlach.
2. Cur Iaidín ris: Cuir criostalan iaidín ris an tiùb grian-chloiche ann am bogsa miotag.
3. Falmhachadh: Falmhaich gu ≤10⁻³Pa.
4. Seulachadh: Seulaich le lasair haidridean-ocsaidean, a’ cumail an tiùba còmhnard.

3.2.3 Suidheachadh Claonadh Teòthachd

1. Teòthachd na Sòn Teth: Suidhich gu 850-900°C.
2. Teòthachd na Sòn Fuar: Suidhich gu 750-800°C.
3. Fad Sòn na Caide: Mu 100-150mm.

3.2.4 Pròiseas Fàis

1. A' Chiad Ìre: Teas gu 500°C aig 3°C/min, cùm airson 2 uair a thìde gus leigeil le ath-bhualadh tùsail eadar iodine agus na stuthan amh.
2. An Dàrna Ìre: Lean air adhart a’ teasachadh chun na teòthachd suidhichte, cùm suas an ìre teòthachd, agus fàs airson 7-14 latha.
3. Fuarachadh: Às dèidh crìoch a chur air fàs, fuaraich gu teòthachd an t-seòmair aig 1°C/min.

3.2.5 Cruinneachadh Bathar

1. Fosgladh Tiùba: Fosgail an tiùb grian-chlach ann am bogsa miotag.
2. Cruinneachadh: Cruinnich criostalan singilte ZnTe aig a’ cheann fhuar.
3. Glanadh: Glan gu ultrasonach le ethanol gun uisge airson 5 mionaidean gus iodine a tha air a ghabhail a-steach air an uachdar a thoirt air falbh.

3.3 Puingean Smachd Pròiseis

1. Smachd air Meud Iaidin: Bidh dùmhlachd iaidin a’ toirt buaidh air an ìre còmhdhail; is e 5-8mg/cm³ an raon as fheàrr.
2. Claonadh Teòthachd: Cùm an claonadh taobh a-staigh 50-100°C.
3. Ùine Fàis: Mar as trice 7-14 latha, a rèir meud a’ chriostail a tha thu ag iarraidh.

3.4 Mion-sgrùdadh air Buannachdan agus Eas-bhuannachdan

Buannachdan:

• Gheibhear criostalan singilte àrd-inbhe
• Meudan criostail nas motha
• Glanachd àrd

Eas-bhuannachdan:

• Cearcallan fàis fada
• Riatanasan àrda uidheamachd
• Toradh ìosal

4. Modh Stèidhichte air Fuasglaidhean airson Co-chur Nano-stuthan ZnTe

4.1 Prionnsabal

Bidh dòighean stèidhichte air fuasgladh a’ cumail smachd air ath-bheachdan ro-ruithear ann am fuasgladh gus nano-mhìrean no nano-uèirichean ZnTe ullachadh. Is e ath-bhualadh àbhaisteach:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

4.2 Modh-obrach Mionaideach

4.2.1 Ullachadh Ath-ghnìomhaiche

1. Stòr sinc: Acetate sinc (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), purrachd ≥99.99%.
2. Stòr Tellurium: Dà-ogsaid Tellurium (TeO₂), purrachd ≥99.99%.
3. Àidseant Lùghdachaidh: Borohydride sodium (NaBH₄), purrachd ≥98%.
4. Fuasglaidhean: Uisge dì-ionichte, ethylenediamine, ethanol.
5. Surfactant: Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB).

4.2.2 Ullachadh Ro-ruithear Tellurium

1. Ullachadh Fuasglaidh: Leagh 0.1mmol TeO₂ ann an 20ml uisge dì-ionichte.
2. Freagairt Lùghdachaidh: Cuir 0.5mmol NaBH₄ ris, measgaich gu magnetach airson 30 mionaid gus fuasgladh HTe⁻ a chruthachadh.
   TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑
3. Àile Dìon: Cùm sruthadh naitridean air feadh gus casg a chur air oxidation.

4.2.3 Co-chur Nano-mhìrean ZnTe

1. Ullachadh Fuasgladh Sinc: Leagh 0.1mmol de acetate sinc ann an 30ml ethylenediamine.
2. Freagairt Measgachaidh: Cuir fuasgladh HTe⁻ ris an fhuasgladh sinc mean air mhean, agus dèan freagairt aig 80°C airson 6 uairean a thìde.
3. Centrifugation: Às dèidh ath-bhualadh, cuir an gnìomh sentrifugation aig 10,000rpm airson 10 mionaidean gus an toradh a chruinneachadh.
4. Nighe: Nigh le ethanol agus uisge dì-ionichte mu seach trì tursan.
5. Tiormachadh: Tiormaich le falamh aig 60°C airson 6 uairean a thìde.

4.2.4 Co-chur Uèir Nano ZnTe

1. Cur-ris Teamplaid: Cuir 0.2g CTAB ris an fhuasgladh sinc.
2. Ath-bhualadh uisge-theirmeach: Gluais am fuasgladh measgaichte gu autoclave 50ml le lìnigeadh Teflon, agus leig leis freagairt aig 180°C airson 12 uair a thìde.
3. Iar-phròiseasadh: An aon rud ri nanoparticles.

4.3 Leasachadh Paramadair Pròiseis

1. Smachd Teòthachd: 80-90°C airson nano-mhìrean, 180-200°C airson nano-uèirichean.
2. Luach pH: Cùm eadar 9-11.
3. Ùine freagairt: 4-6 uairean a thìde airson nanoparticles, 12-24 uairean a thìde airson nanowires.

4.4 Mion-sgrùdadh air Buannachdan agus Eas-bhuannachdan

Buannachdan:

• Freagairt teòthachd ìosal, sàbhaladh lùtha
• Morf-eòlas agus meud a ghabhas smachdachadh
• Freagarrach airson cinneasachadh mòr-sgèile

Eas-bhuannachdan:

• Dh’fhaodadh neo-chunbhalachdan a bhith anns na toraidhean
• Feumaidh iar-phròiseasadh
• Càileachd criostail nas ìsle

5. Eipitaxis Beam Molecular (MBE) airson Ullachadh Film Tana ZnTe

5.1 Prionnsabal

Bidh MBE a’ fhàs filmichean tana criostail singilte ZnTe le bhith a’ stiùireadh ghathan moileciuil de Zn agus Te air fo-strat fo chumhachan falamh fìor àrd, a’ cumail smachd mionaideach air co-mheasan sruth ghathan agus teòthachd an t-substrate.

5.2 Modh-obrach Mionaideach

5.2.1 Ullachadh an t-Siostaim

1. Siostam Falmhachaidh: Falmhachadh bunaiteach ≤1 × 10⁻⁸Pa.
2. Ullachadh Stòrais:
   • Stòr sinc: sinc àrd-ghlanachd 6N ann an crois-bhòrd BN.
   • Stòr tellurium: tellurium àrd-ghlanachd 6N ann an ceò PBN.
3. Ullachadh Fo-strat:
   • Fo-strat GaAs(100) a thathas a’ cleachdadh gu cumanta.
   • Glanadh fo-strat: Glanadh le fuasglaiche organach → gràbhaladh searbhagach → sruthladh le uisge dì-ionichte → tiormachadh naitridean.

5.2.2 Pròiseas Fàis

1. A’ cur às do ghas an t-substrate: Bèicear aig 200°C airson 1 uair a thìde gus na h-adsorbates uachdar a thoirt air falbh.
2. Toirt air falbh ocsaid: Teasaich gu 580°C, cum airson 10 mionaidean gus ocsaid air an uachdar a thoirt air falbh.
3. Fàs Sreath Bufair: Fuarachadh gu 300°C, fàs sreath bufair ZnTe 10nm.
4. Prìomh fhàs:
   • Teòthachd an t-substrate: 280-320°C.
   • Brùthadh co-ionann beam sinc: 1 × 10⁻⁶Torr.
   • Brùthadh co-ionann gath telurium: 2 × 10⁻⁶Torr.
   • Co-mheas V/III fo smachd aig 1.5-2.0.
   • Ìre fàis: 0.5-1μm/uair.
5. Annealing: Às dèidh fàs, anneal aig 250°C airson 30 mionaid.

5.2.3 Sgrùdadh In-Situ

1. Sgrùdadh RHEED: Amharc fìor-ùine air ath-thogail uachdar agus modh fàis.
2. Speictreamachd maise: Cùm sùil air dian gathan moileciuil.
3. Teirmeamaireachd infridhearg: Smachd mionaideach air teòthachd an t-substrate.

5.3 Puingean Smachd Pròiseis

1. Smachd Teòthachd: Bidh teòthachd an t-substrate a’ toirt buaidh air càileachd criostail agus morf-eòlas an uachdair.
2. Co-mheas Sruth Beam: Tha buaidh aig co-mheas Te/Zn air seòrsachan agus dùmhlachdan lochdan.
3. Ìre Fàis: Bidh ìrean nas ìsle a’ leasachadh càileachd criostail.

5.4 Mion-sgrùdadh air Buannachdan agus Eas-bhuannachdan

Buannachdan:

• Co-dhèanamh mionaideach agus smachd dopaidh.
• Filmichean criostail singilte àrd-inbhe.
• Uachdaran rèidh atamach a ghabhas coileanadh.

Eas-bhuannachdan:

• Uidheam daor.
• Ìrean fàis slaodach.
• Feumaidh e sgilean obrachaidh adhartach.

6. Modhan Co-chur Eile

6.1 Tasgadh Ceò Ceimigeach (CVD)

1. Ro-ruithearan: Diethylzinc (DEZn) agus diisopropyltelluride (DIPTe).
2. Teòthachd Ath-bhualadh: 400-500°C.
3. Gas giùlain: Nìtrigin no haidridean àrd-ghlan.
4. Bruthadh: Bruthadh àile no ìosal (10-100Torr).

6.2 Falmhachadh Teirmeach

1. Stuth Tùsail: Pùdar ZnTe àrd-ghlanachd.
2. Ìre falamh: ≤1 × 10⁻⁴Pa.
3. Teòthachd falmhachaidh: 1000-1100°C.
4. Teòthachd an t-substrate: 200-300°C.

7. Co-dhùnadh

Tha diofar dhòighean ann airson tellurid sinc a cho-chur, gach fear le na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan aige fhèin. Tha ath-bhualadh staid chruaidh freagarrach airson ullachadh stuthan mòra, bidh còmhdhail smùid a’ toirt a-mach criostalan singilte àrd-inbhe, tha dòighean fuasglaidh air leth freagarrach airson nano-stuthan, agus thathas a’ cleachdadh MBE airson filmichean tana àrd-inbhe. Bu chòir do thagraidhean practaigeach an dòigh iomchaidh a thaghadh stèidhichte air riatanasan, le smachd teann air paramadairean a’ phròiseis gus stuthan ZnTe àrd-choileanaidh fhaighinn. Am measg nan stiùiridhean san àm ri teachd tha co-chur aig teòthachd ìosal, smachd morf-eòlas, agus leasachadh pròiseas doping.