Tha tellurid sinc (ZnTe), stuth leth-chonnsachaidh cudromach II-VI, air a chleachdadh gu farsaing ann an lorg infridhearg, ceallan grèine, agus innealan optoelectronic. Tha adhartasan o chionn ghoirid ann an nanoteicneòlas agus ceimigeachd uaine air a chinneasachadh a dhèanamh nas fheàrr. Gu h-ìosal tha na pròiseasan cinneasachaidh ZnTe prìomh-shruthach gnàthach agus prìomh pharaimeatairean, a’ gabhail a-steach dòighean traidiseanta agus leasachaidhean ùr-nodha:
________________________________________
I. Pròiseas Riochdachaidh Traidiseanta (Co-chur Dìreach)
1. Ullachadh Stuth Amh
• Sinc (Zn) agus tellurium (Te) àrd-ghlanachd: Glanachd ≥99.999% (ìre 5N), measgaichte ann an co-mheas molar 1:1.
• Gas dìona: Argon (Ar) no naitridean (N₂) àrd-ghlan gus casg a chur air oxidation.
2. Sruth a’ Phròiseis
• Ceum 1: Co-chur Leaghaidh Falamh
o Measgaich pùdar Zn agus Te ann an tiùb grian-chlach agus falmhaich gu ≤10⁻³ Pa.
o Prògram teasachaidh: Teas aig 5–10°C/min gu 500–700°C, cùm airson 4–6 uairean a thìde.
o Co-aontar ath-bhualadh: Zn+Te→ΔZnTeZn+TeΔZnTe
• Ceum 2: Lùthadh
o Teasaich an toradh amh aig 400–500°C airson 2–3 uairean a thìde gus uireasbhaidhean cliathaich a lughdachadh.
• Ceum 3: Brùthadh agus Criathradh
o Cleachd muileann-bàla gus am mòr-stuth a bhleith chun na meud gràinean targaid (muileann-bàla àrd-lùtha airson sgèile nano).
3. Prìomh Pharamadairean
• Cruinneas smachd teòthachd: ±5°C
• Ìre fuarachaidh: 2–5°C/min (gus sgàinidhean cuideam teirmeach a sheachnadh)
• Meud gràinean an stuth amh: Zn (100–200 mogal), Te (200–300 mogal)
________________________________________
II. Pròiseas Leasaichte Nuadh-aimsireil (Modh Solvothermal)
’S e an dòigh solvothermal an dòigh-obrach phrìomh-shruthach airson ZnTe nanosgèile a dhèanamh, a’ tabhann bhuannachdan leithid meud gràinean a ghabhas smachdachadh agus caitheamh lùtha ìosal.
1. Stuthan amh agus fuasglaidhean
• Ro-ruithearan: sinc nitrate (Zn(NO₃)₂) agus sodium tellurite (Na₂TeO₃) no pùdar tellurium (Te).
• Àidseantan lughdachaidh: Haidreat hydrazine (N₂H₄·H₂O) no borohydride sodium (NaBH₄).
• Fuasglaidhean: Ethylenediamine (EDA) no uisge dì-ionichte (uisge DI).
2. Sruth a’ Phròiseis
• Ceum 1: Sgaoileadh an Ro-ruithear
o Leagh Zn(NO₃)₂ agus Na₂TeO₃ ann an co-mheas molar 1:1 anns an fhuasglaiche fo ghluasad.
• Ceum 2: Ath-bhualadh Lùghdachaidh
o Cuir an àidseant lughdachadh (m.e., N₂H₄·H₂O) ris agus dùin ann an autoclave àrd-bhruthadh.
o Suidheachaidhean ath-bhualadh:
Teòthachd: 180–220°C
Ùine: 12–24 uairean
Brùthadh: Fèin-ghinte (3–5 MPa)
Co-aontar ath-bhualadh: Zn2++TeO32−+Àidseant lughdachadh→ZnTe+Fo-thoraidhean (me, H₂O, N₂)Zn2++TeO32−+Àidseant lughdachadh→ZnTe+Fo-thoraidhean (me, H₂O, N₂)
• Ceum 3: Às dèidh làimhseachaidh
o Cuir sa mheadhan-ghluasadair e gus an toradh a sgaradh, nigh 3–5 tursan le ethanol agus uisge DI.
o Tiormaich fo fhalamhachadh (60–80°C airson 4–6 uairean a thìde).
3. Prìomh Pharamadairean
• Dùmhlachd ro-ruithear: 0.1–0.5 mol/L
• smachd pH: 9–11 (bidh suidheachaidhean alcaileach a’ fàbharachadh ath-bhualadh)
• Smachd air meud nam mìrean: Atharraich tro sheòrsa fuasglaiche (m.e., bidh EDA a’ toirt a-mach uèirichean nano; bidh ìre uisgeach a’ toirt a-mach mìrean nano).
________________________________________
III. Pròiseasan Adhartach Eile
1. Tasgadh Ceò Ceimigeach (CVD)
• Cleachdadh: Ullachadh film tana (m.e., ceallan grèine).
• Ro-ruithearan: Diethylzinc (Zn(C₂H₅)₂) agus diethyltellurium (Te(C₂H₅)₂).
• Paramadairean:
Teòthachd tasgaidh: 350–450°C
o Gas giùlain: measgachadh H₂/Ar (ìre sruthadh: 50–100 sccm)
Brùthadh: 10⁻²–10⁻³ Torr
2. Aloidhean Meacanaigeach (Muileadh Ball)
• Feartan: Gun fhuasglaiche, co-chur aig teòthachd ìosal.
• Paramadairean:
o Co-mheas ball-gu-pùdar: 10:1
o Ùine muilneachaidh: 20–40 uair a thìde
Astar rothlaidh: 300–500 rpm
________________________________________
IV. Smachd Càileachd agus Comharrachadh
1. Mion-sgrùdadh purrachd: diffraction ghathan-X (XRD) airson structar criostail (prìomh mhullach aig 2θ ≈25.3°).
2. Smachd morf-eòlais: Microsgopaidh dealanach tar-chuir (TEM) airson meud nanoparticle (àbhaisteach: 10–50 nm).
3. Co-mheas eileamaideach: Speactroscopaidh X-ghathan sgapadh-lùtha (EDS) no speactroimeatraidh mais plasma ceangailte gu ionduchtach (ICP-MS) gus dearbhadh gu bheil Zn ≈1:1.
________________________________________
V. Beachdachaidhean Sàbhailteachd is Àrainneachdail
1. Làimhseachadh gas sgudail: Gabh a-steach H₂Te le fuasglaidhean alcaileach (me, NaOH).
2. Ath-bheothachadh fhuasglaidhean: Ath-chuairteachadh fhuasglaidhean organach (me, EDA) tro ghrùdaireachd.
3. Ceumannan dìon: Cleachd masgaichean gas (airson dìon an aghaidh H₂Te) agus miotagan a tha an aghaidh creimeadh.
________________________________________
VI. Gluasadan Teicneòlais
• Co-chur uaine: Siostaman ìre-uisgeach a leasachadh gus cleachdadh fhuasglaidhean organach a lùghdachadh.
• Atharrachadh dopaidh: Leasaich seoltachd le bhith ga dopadh le Cu, Ag, msaa.
• Riochdachadh mòr-sgèile: Gabh ri reactaran sruth-leantainneach gus baidsean kg-sgèile a choileanadh.
Àm puist: 21 Màrt 2025