ဇင့် Telluride (ZnTe) ၏ပေါင်းစပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်

သတင်း

ဇင့် Telluride (ZnTe) ၏ပေါင်းစပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်

1. နိဒါန်း

ဇင့် telluride (ZnTe) သည် တိုက်ရိုက် bandgap ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပါရှိသော အရေးကြီးသော II-VI အဖွဲ့တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ အခန်းအပူချိန်တွင်၊ ၎င်း၏ bandgap သည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 2.26eV ဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် optoelectronic စက်များ၊ ဆိုလာဆဲလ်များ၊ ဓာတ်ရောင်ခြည်သုံးကိရိယာများနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ပြန့်သော applications များကို တွေ့ရှိသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် အစိုင်အခဲ-အခြေအနေတုံ့ပြန်မှု၊ အငွေ့သယ်ယူမှု၊ ဖြေရှင်းချက်အခြေခံနည်းလမ်းများ၊ မော်လီကျူးအလင်းတန်း epitaxy စသည်တို့အပါအဝင် zinc telluride အတွက် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် အသေးစိတ်နိဒါန်းကို ဖော်ပြပေးပါမည်။ နည်းလမ်းတစ်ခုစီကို ၎င်း၏အခြေခံမူများ၊ လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများ၊ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များနှင့် အဓိကထည့်သွင်းစဉ်းစားထားပါသည်။

2. ZnTe Synthesis အတွက် Solid-State တုံ့ပြန်မှုနည်းလမ်း

2.1 အခြေခံမူ

အစိုင်အခဲ-စတိတ်တုံ့ပြန်မှုနည်းလမ်းသည် ZnTe ဖွဲ့စည်းရန် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် သန့်စင်သောသွပ်နှင့် Tellurium တိုက်ရိုက်တုံ့ပြန်သည့် ဇင့် Telluride ကိုပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် ရိုးရာအရှိဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည်။

Zn + Te → ZnTe

2.2 အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

2.2.1 ကုန်ကြမ်းပြင်ဆင်ခြင်း။

  1. ပစ္စည်းရွေးချယ်ခြင်း- အစပြုပစ္စည်းများအဖြစ် ≥99.999% သန့်စင်သောသွပ်အစေ့များနှင့် တယ်လိုရီယံအတုံးများကို အသုံးပြုပါ။
  2. ပစ္စည်းကို သန့်စင်ခြင်း-
    • ဇင့်ကုသမှု- မျက်နှာပြင်အောက်ဆိုဒ်များကိုဖယ်ရှားရန် မျက်နှာပြင်အောက်ဆိုဒ်များကို ဖယ်ရှားရန် 1 မိနစ်ကြာအောင်၊ ရေဖြင့်ဆေးချကာ၊ မဟိုက်ဒရော့စသော အီသနောဖြင့် ဆေးကြောပြီး နောက်ဆုံးတွင် 60°C ဖြင့် လေဟာနယ်မီးဖိုတွင် ၂ နာရီကြာ အခြောက်ခံပါ။
    • Tellurium ကုသမှု- မျက်နှာပြင်အောက်ဆိုဒ်များကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် စက္ကန့် ၃၀ ကြာ aqua regia (HNO₃:HCl=1:3) တွင် ဦးစွာ နှစ်မြှုပ်ကာ၊ ဘက်မလိုက်သည့်တိုင်အောင် deionized water ဖြင့် ဆေးချကာ၊ မဟိုက်ဒရော့စသော အီသနောဖြင့် ဆေးကြောကာ နောက်ဆုံးတွင် 80°C ဖြင့် လေဟာနယ်မီးဖိုတွင် ၃ နာရီကြာ အခြောက်ခံပါ။
  3. အလေးချိန်- ကုန်ကြမ်းများကို stoichiometric အချိုး (Zn:Te=1:1) ဖြင့် ချိန်ပါ။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော ဇင့်မငြိမ်မသက်ဖြစ်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါက 2-3% ပိုလျှံနိုင်သည်။

2.2.2 ပစ္စည်း ရောစပ်ခြင်း။

  1. ကြိတ်ချေခြင်းနှင့် ရောစပ်ခြင်း- အလေးချိန်ရှိသော ဇင့်နှင့် တယ်ယူရီယမ်တို့ကို agate mortar တွင် ထည့်ပြီး အာဂွန်ဖြည့်ထားသော လက်အိတ်တစ်လုံးထဲတွင် မိနစ် ၃၀ ခန့် ကြိတ်ချေပြီး ညီညီညာညာ ရောသွားသည်အထိ ကြိတ်ပါ။
  2. အမှုန့်ကြိတ်ခြင်း- ရောစပ်ထားသောအမှုန့်ကို မှိုတစ်ခုထဲသို့ထည့်ကာ 10-15MPa ဖိအားအောက်တွင် အချင်း 10-20mm ရှိသော အလုံးများထဲသို့ ဖိပါ။

2.2.3 တုံ့ပြန်မှု သင်္ဘောပြင်ဆင်ခြင်း။

  1. Quartz Tube Treatment- သန့်စင်မှုမြင့်မားသော quartz ပြွန်များ (အတွင်းပိုင်း အချင်း 20-30mm၊ နံရံအထူ 2-3mm)၊ ပထမဦးစွာ aqua regia တွင် 24 နာရီစိမ်ထားပြီး deionized ရေဖြင့် သေချာစွာ ဆေးကြောပြီး 120°C တွင် မီးဖို၌ အခြောက်ခံပါ။
  2. ရွှေ့ပြောင်းခြင်း- ကုန်ကြမ်းအမှုန့်များကို quartz ပြွန်ထဲသို့ထည့်ကာ လေဟာနယ်စနစ်သို့ ချိတ်ဆက်ကာ ≤10⁻³Pa သို့ ရွှေ့ပြောင်းပါ။
  3. တံဆိပ်ခတ်ခြင်း- လေ၀င်လေထွက်ကောင်းစေရန် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အောက်ဆီဂျင်မီးတောက်ကို အသုံးပြု၍ ဂလင်းကျောက်ပြွန်ကို တံဆိပ်ခတ်ထားကာ လေဝင်လေထွက်ကောင်းစေရန် အလုံပိတ်အလျား ≥50 မီလီမီတာကို သေချာစေသည်။

2.2.4 အပူချိန်မြင့် တုံ့ပြန်မှု

  1. ပထမအပူပေးသည့်အဆင့်- အလုံပိတ် quartz ပြွန်ကို ပြွန်မီးဖိုထဲတွင် ထားကာ 2-3°C/min နှုန်းဖြင့် 400°C/min တွင် အပူပေးကာ ဇင့်နှင့် တယ်လိုရီယံကြား ကနဦးတုံ့ပြန်မှုကို 12 နာရီကြာ ထားပေးပါ။
  2. ဒုတိယအပူပေးသည့်အဆင့်- 950-1050°C (1100°C အောက်) 1-2°C/min တွင် 1-2°C/min ဖြင့် 24-48 နာရီကြာအောင် အပူပေးပါ။
  3. Tube Rocking- အပူချိန်မြင့်သည့်အဆင့်တွင် ၂ နာရီတိုင်း 45° တွင် မီးဖိုကို စောင်းပြီး ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများ နှံ့စပ်အောင် ရောစပ်သေချာစေရန် အကြိမ်များစွာ လှုပ်ပေးပါ။
  4. အအေးခံခြင်း- တုံ့ပြန်မှုပြီးစီးပြီးနောက်၊ အပူဖိအားကြောင့်နမူနာကွဲအက်ခြင်းမှကာကွယ်ရန် အခန်းအပူချိန် 0.5-1°C/min တွင် ဖြည်းညှင်းစွာအအေးခံပါ။

2.2.5 ထုတ်ကုန် စီမံဆောင်ရွက်ခြင်း

  1. ထုတ်ကုန်ဖယ်ရှားခြင်း- လက်အိတ်သေတ္တာတစ်ခုထဲတွင် quartz ပြွန်ကိုဖွင့်ပြီး တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်ကို ဖယ်ရှားပါ။
  2. ကြိတ်ချေခြင်း- ဓာတ်မတည့်သောပစ္စည်းများကိုဖယ်ရှားရန် ထုတ်ကုန်ကို အမှုန့်ဖြစ်အောင် ပြန်ကြိတ်ပါ။
  3. Annealing: အမှုန့်ကို အာဂွန်လေထုအောက်တွင် 600°C တွင် 8 နာရီကြာ လိမ်းပေးခြင်းဖြင့် အတွင်းစိတ်ဖိစီးမှုကို သက်သာစေပြီး ပုံဆောင်ခဲများ ပိုမိုကောင်းမွန်လာစေရန်။
  4. လက္ခဏာရပ်- အဆင့်သန့်ရှင်းမှုနှင့် ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုကို အတည်ပြုရန် XRD၊ SEM၊ EDS စသည်တို့ကို လုပ်ဆောင်ပါ။

2.3 လုပ်ငန်းစဉ် Parameter ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း။

  1. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- အကောင်းဆုံးတုံ့ပြန်မှုအပူချိန်မှာ 1000±20°C ဖြစ်သည်။ အပူချိန်နိမ့်ခြင်းသည် မပြည့်စုံသော တုံ့ပြန်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်များသည် ဇင့်ဓာတ်မငြိမ်မသက်ဖြစ်စေနိုင်သည်။
  2. အချိန်ထိန်းချုပ်မှု- ပြီးပြည့်စုံသောတုံ့ပြန်မှုကိုသေချာစေရန် ထိန်းထားရမည့်အချိန်သည် ≥24 နာရီဖြစ်သင့်သည်။
  3. အအေးခံနှုန်း- နှေးကွေးသော အအေးခံခြင်း (0.5-1°C/min) သည် ပိုကြီးသော အစေ့အဆန်များကို ထုတ်ပေးသည်။

2.4 အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

အားသာချက်များ

  • ရိုးရှင်းသောလုပ်ငန်းစဉ်၊ စက်ကိရိယာလိုအပ်ချက်နည်းပါးသည်။
  • အသုတ်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် သင့်လျော်သည်။
  • မြင့်မားသောထုတ်ကုန်သန့်ရှင်းမှု

အားနည်းချက်များ-

  • မြင့်မားသောတုံ့ပြန်မှုအပူချိန်၊ မြင့်မားသောစွမ်းအင်သုံးစွဲမှု
  • ယူနီဖောင်းမဟုတ်သော စပါးအရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးခြင်း။
  • ဓာတ်မတည့်သော ပစ္စည်း အနည်းငယ် ပါဝင်နိုင်သည်။

3. ZnTe Synthesis အတွက် အငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်း

၃.၁ အခြေခံမူ

အငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်းသည် ဓာတ်ပြုနိုင်သောအခိုးအငွေ့များကို အပူချိန်နိမ့်သောဇုန်သို့ ပို့ဆောင်ရန်၊ အပူချိန် gradients များကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ZnTe ၏ ဦးတည်ရာကြီးထွားမှုကို ရရှိစေရန် သယ်ဆောင်သည့်ဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးပြုသည်။ အိုင်အိုဒင်းကို သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး အေးဂျင့်အဖြစ် အသုံးများသည်။

ZnTe(s) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)

3.2 အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

3.2.1 ကုန်ကြမ်းပြင်ဆင်ခြင်း။

  1. ပစ္စည်းရွေးချယ်ခြင်း- သန့်စင်မှုမြင့်မားသော ZnTe အမှုန့် (သန့်စင်မှု ≥99.999%) သို့မဟုတ် stoichiometrically ရောစပ်ထားသော Zn နှင့် Te အမှုန့်များကို အသုံးပြုပါ။
  2. သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအေးဂျင့်ပြင်ဆင်မှု- သန့်စင်မှုမြင့်မားသောအိုင်အိုဒင်းပုံဆောင်ခဲများ (သန့်စင်မှု ≥99.99%)၊ သောက်သုံးသောပမာဏ 5-10mg/cm³ တုံ့ပြန်မှုပြွန်ပမာဏ။
  3. Quartz Tube ကုသမှု- အစိုင်အခဲ-အခြေအနေတုံ့ပြန်မှုနည်းလမ်းနှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း ပိုရှည်သော quartz ပြွန်များ (300-400mm) လိုအပ်ပါသည်။

3.2.2 Tube Loading

  1. ပစ္စည်းနေရာချထားခြင်း- ZnTe အမှုန့် သို့မဟုတ် Zn+T အရောအနှောကို quartz ပြွန်၏တစ်ဖက်တွင် ထားပါ။
  2. အိုင်အိုဒင်းထည့်ခြင်း- လက်အိတ်သေတ္တာထဲတွင် အိုင်အိုဒင်းပုံဆောင်ခဲများကို ကွမ်ဇိုင်းပြွန်ထဲသို့ ထည့်ပါ။
  3. ရွှေ့ပြောင်းခြင်း- ≤10⁻³Pa သို့ ရွှေ့ပြောင်းပါ။
  4. တံဆိပ်ခတ်ခြင်း- ဟိုက်ဒရိုဂျင်အောက်ဆီဂျင်မီးလျှံဖြင့် တံဆိပ်ခတ်ပြီး ပြွန်ကို အလျားလိုက်ထားပါ။

3.2.3 အပူချိန် Gradient စနစ်ထည့်သွင်းခြင်း။

  1. အပူပိုင်းဇုန် အပူချိန်- 850-900°C သို့ သတ်မှတ်သည်။
  2. အအေးဇုန် အပူချိန်- 750-800°C တွင် သတ်မှတ်ထားသည်။
  3. Gradient Zone Length: ခန့်မှန်းခြေ 100-150mm။

3.2.4 ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်

  1. ပထမအဆင့်- 3°C/min တွင် 500°C အထိ အပူပေးပြီး 2 နာရီကြာ အိုင်အိုဒင်းနှင့် ကုန်ကြမ်းများအကြား ကနဦးတုံ့ပြန်မှုကို ခွင့်ပြုရန်။
  2. ဒုတိယအဆင့်- သတ်မှတ်အပူချိန်သို့ ဆက်လက်အပူပေးကာ အပူချိန်အရောင်ပြောင်းမှုကို ထိန်းသိမ်းကာ 7-14 ရက်အထိ ကြီးထွားစေပါသည်။
  3. အအေးခံခြင်း- ကြီးထွားမှုပြီးစီးပြီးနောက်၊ အခန်းအပူချိန် 1°C/min တွင် အအေးခံပါ။

3.2.5 ထုတ်ကုန် စုစည်းမှု

  1. Tube ကိုဖွင့်ခြင်း- လက်အိတ်သေတ္တာထဲတွင် quartz ပြွန်ကိုဖွင့်ပါ။
  2. စုဆောင်းမှု- အအေးဆုံးတွင် ZnTe တစ်ခုတည်းသော crystals စုဆောင်းပါ။
  3. သန့်စင်ခြင်း- မျက်နှာပြင်မှ စုပ်ယူထားသော အိုင်အိုဒင်းကို ဖယ်ရှားရန် ၅ မိနစ်ကြာမျှ ရေဓာတ်မရှိသော အီသနောဖြင့် Ultrasonically သန့်စင်ပါ။

3.3 လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုအမှတ်များ

  1. အိုင်အိုဒင်းပမာဏထိန်းချုပ်ရေး- အိုင်အိုဒင်းပါဝင်မှုသည် သယ်ယူပို့ဆောင်မှုနှုန်းအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသည်။ အကောင်းဆုံးအကွာအဝေးမှာ 5-8mg/cm³ ဖြစ်သည်။
  2. Temperature Gradient- 50-100°C အတွင်း gradient ကို ထိန်းသိမ်းပါ။
  3. ကြီးထွားချိန်- ပုံမှန်အားဖြင့် 7-14 ရက်၊ လိုချင်သောပုံဆောင်ခဲအရွယ်အစားပေါ် မူတည်.

3.4 အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

အားသာချက်များ

  • အရည်အသွေးမြင့် တစ်ခုတည်းသော crystals များကို ရရှိနိုင်သည်။
  • ပိုကြီးသော crystal အရွယ်အစားများ
  • မြင့်မားသောသန့်ရှင်းမှု

အားနည်းချက်များ-

  • ရှည်လျားသောတိုးတက်မှုသံသရာ
  • မြင့်မားသောစက်ပစ္စည်းလိုအပ်ချက်များ
  • အထွက်နှုန်းနည်းတယ်။

4. ZnTe Nanomaterial Synthesis အတွက် ဖြေရှင်းချက်-အခြေခံနည်းလမ်း

4.1 အခြေခံမူ

ဖြေရှင်းချက်အခြေခံနည်းလမ်းများသည် ZnTe nanoparticles သို့မဟုတ် nanowire များကိုပြင်ဆင်ရန်အတွက် အဖြေရှိရှေ့ပြေးတုံ့ပြန်မှုများကို ထိန်းချုပ်သည်။ ပုံမှန်တုံ့ပြန်မှုမှာ-

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

4.2 အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

4.2.1 ဓာတ်ကူပစ္စည်းပြင်ဆင်ခြင်း။

  1. ဇင့်ရင်းမြစ်- ဇင့် အက်ဆစ် (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), သန့်စင်မှု ≥99.99%။
  2. Tellurium အရင်းအမြစ်- Tellurium dioxide (TeO₂)၊ သန့်စင်မှု ≥99.99%။
  3. လျှော့ချခြင်း အေးဂျင့်- ဆိုဒီယမ် ဘိုရိုဟိုက်ဒရိတ် (NaBH₄)၊ သန့်စင်မှု ≥98%။
  4. ပျော်ဝင်ရည်များ- Deionized ရေ၊ ethylenediamine၊ အီသနော။
  5. Surfactant- Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)။

4.2.2 Tellurium ရှေ့ပြေး ကြိုတင်ပြင်ဆင်မှု

  1. ဖြေရှင်းချက်ပြင်ဆင်ခြင်း- 0.1mmol TeO₂ ကို 20ml deionized ရေတွင် ပျော်ဝင်ပါ။
  2. လျှော့ချတုံ့ပြန်မှု- 0.5mmol NaBH₄ ကိုထည့်ပါ၊ HTe⁻ဖြေရှင်းချက်ထုတ်လုပ်ရန် မိနစ် 30 ခန့် သံလိုက်ဖြင့် မွှေပေးပါ။
    TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑
  3. အကာအကွယ်လေထု- ဓာတ်တိုးမှုကို တားဆီးရန် နိုက်ထရိုဂျင် စီးဆင်းမှုကို ထိန်းသိမ်းပါ။

4.2.3 ZnTe Nanoparticle Synthesis

  1. ဇင့်ဖြေရှင်းချက်ပြင်ဆင်မှု- 30ml ethylenediamine တွင် 0.1mmol zinc acetate ကို အရည်ဖျော်ပါ။
  2. ရောစပ်တုံ့ပြန်မှု- ဇင့်အရည်ထဲသို့ HTe⁻ ဖြည်းညှင်းစွာထည့်ကာ 80°C တွင် 6 နာရီကြာ ဓာတ်ပြုပါ။
  3. Centrifugation- တုံ့ပြန်မှုပြီးနောက်၊ ထုတ်ကုန်ကိုစုဆောင်းရန် 10,000rpm တွင် centrifuge ကို 10 မိနစ်ထားပါ။
  4. ဆေးကြောခြင်း- အီသနောနှင့် အိုင်းယွန်းဓာတ်သုံးရေဖြင့် တလှည့်စီ ဆေးကြောပါ။
  5. အခြောက်ခံခြင်း- 60°C တွင် ဖုန်စုပ်ပြီး ခြောက်နာရီကြာအောင် အခြောက်ခံပါ။

4.2.4 ZnTe Nanowire Synthesis

  1. နမူနာထပ်တိုးခြင်း- ဇင့်ဖြေရှင်းချက်သို့ 0.2g CTAB ထည့်ပါ။
  2. Hydrothermal Reaction- ရောစပ်ထားသောအဖြေကို 50ml Teflon-lined autoclave သို့ 180°C တွင် 12 နာရီကြာ တုံ့ပြန်ပါ။
  3. Post-Processing- နာနိုအမှုန်များနှင့် အတူတူပင်။

4.3 လုပ်ငန်းစဉ် Parameter ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း။

  1. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- နာနိုအမှုန်များအတွက် 80-90°C၊ နာနိုဝါယာများအတွက် 180-200°C။
  2. pH တန်ဖိုး- 9-11 ကြား ထိန်းသိမ်းပါ။
  3. ဓါတ်ပြုချိန်- နာနိုအမှုန်များအတွက် 4-6 နာရီ၊ နာနိုဝါယာများအတွက် 12-24 နာရီ။

4.4 အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

အားသာချက်များ

  • အပူချိန်နိမ့်ခြင်း၊ စွမ်းအင်ချွေတာခြင်း။
  • ထိန်းချုပ်နိုင်သော ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အရွယ်အစား
  • အကြီးစားထုတ်လုပ်မှုအတွက်သင့်လျော်သည်။

အားနည်းချက်များ-

  • ထုတ်ကုန်များတွင် အညစ်အကြေးများ ပါဝင်နိုင်သည်။
  • စီမံဆောင်ရွက်ပြီးနောက် လိုအပ်သည်။
  • ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးနိမ့်

5. ZnTe Thin Film Preparation အတွက် Molecular Beam Epitaxy (MBE)

5.1 အခြေခံမူ

MBE သည် အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ်အခြေအနေအောက်တွင် ZnTe ၏တစ်ခုတည်းသောသလင်းကျောက်ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များကို Zn နှင့် Te ၏မော်လီကျူးအလင်းတန်းများကို ကြီးထွားစေပြီး အလွန်မြင့်မားသောလေဟာနယ်အခြေအနေများအောက်တွင်၊ အလင်း၏အငွေ့ပျံမှုအချိုးနှင့်အလွှာအပူချိန်ကိုတိကျစွာထိန်းချုပ်ထားသည်။

5.2 အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

5.2.1 စနစ်ပြင်ဆင်ခြင်း။

  1. ဖုန်စုပ်စနစ်- အခြေခံလေဟာနယ် ≤1×10⁻⁸Pa။
  2. အရင်းအမြစ် ကြိုတင်ပြင်ဆင်မှု-
    • ဇင့်ရင်းမြစ်- BN crucible တွင် 6N သန့်စင်မြင့်သွပ်။
    • Tellurium အရင်းအမြစ်- PBN crucible တွင် 6N မြင့်မားသော သန့်စင်မှု တယ်ယူရီယမ်။
  3. အလွှာပြင်ဆင်မှု-
    • GaAs(100) substrate ကို အသုံးများသည်။
    • အလွှာသန့်ရှင်းရေး- အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်ပစ္စည်း သန့်စင်ခြင်း → အက်ဆစ်ထုတ်ခြင်း → အိုင်းယွန်းဆေးခြင်း → နိုက်ထရိုဂျင် အခြောက်ခံခြင်း။

5.2.2 ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်

  1. Substrate Outgassing- မျက်နှာပြင် စုပ်ယူမှုကို ဖယ်ရှားရန် 200°C တွင် 1 နာရီကြာ ဖုတ်ပါ။
  2. အောက်ဆိုဒ်ဖယ်ရှားခြင်း- 580°C အထိ အပူပေးပြီး မျက်နှာပြင်အောက်ဆိုဒ်များကို ဖယ်ရှားရန် 10 မိနစ်ကြာ ဖိထားပါ။
  3. Buffer Layer ကြီးထွားမှု- 300°C အထိ အေးပြီး 10nm ZnTe ကြားခံအလွှာကို ကြီးထွားစေသည်။
  4. အဓိက တိုးတက်မှု-
    • အလွှာအပူချိန် 280-320°C။
    • ဇင့်အလင်းတန်းနှင့်ညီမျှသောဖိအား- 1×10⁻⁶Torr
    • Tellurium အလင်းတန်းနှင့် ညီမျှသော ဖိအား- 2×10⁻⁶ Torr
    • V/III အချိုးကို 1.5-2.0 တွင် ထိန်းချုပ်ထားသည်။
    • ကြီးထွားနှုန်း: 0.5-1μm/h။
  5. Annealing: ကြီးထွားပြီးနောက် 250°C တွင် မိနစ် 30 ကြာ မွှေပေးပါ။

5.2.3 In-Situ စောင့်ကြည့်လေ့လာခြင်း။

  1. RHEED စောင့်ကြည့်ခြင်း- မျက်နှာပြင် ပြန်လည်တည်ဆောက်မှုနှင့် ကြီးထွားမှုမုဒ်ကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်လေ့လာခြင်း။
  2. Mass Spectrometry- မော်လီကျူးအလင်းတန်းပြင်းအားကို စောင့်ကြည့်ပါ။
  3. အနီအောက်ရောင်ခြည် အပူချိန်တိုင်းတာခြင်း- တိကျသော အလွှာအပူချိန် ထိန်းချုပ်မှု။

5.3 လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုအမှတ်များ

  1. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- အလွှာအပူချိန်သည် ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးနှင့် မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်အပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသည်။
  2. Beam Flux Ratio- Te/Zn အချိုးသည် ချို့ယွင်းချက်အမျိုးအစားများနှင့် ပြင်းအားကို လွှမ်းမိုးပါသည်။
  3. ကြီးထွားနှုန်း- နိမ့်သောနှုန်းထားများသည် ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို တိုးတက်စေသည်။

5.4 အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

အားသာချက်များ

  • တိကျသောဖွဲ့စည်းမှုနှင့် doping ထိန်းချုပ်မှု။
  • အရည်အသွေးမြင့် တစ်ခုတည်းသော သလင်းကျောက်ရုပ်ရှင်များ။
  • အက်တမ် ပြားချပ်ချပ် မျက်နှာပြင်များကို ရရှိနိုင်သည်။

အားနည်းချက်များ-

  • ဈေးကြီးပေးရတယ်။
  • ကြီးထွားနှုန်းနှေးကွေးသည်။
  • အဆင့်မြင့် လုပ်ငန်းဆောင်ရွက်မှု ကျွမ်းကျင်မှုများ လိုအပ်ပါသည်။

6. အခြားပေါင်းစပ်မှုနည်းလမ်းများ

6.1 Chemical Vapor Deposition (CVD)

  1. ရှေ့ပြေးနိမိတ်များ- Diethylzinc (DEZn) နှင့် diisopropyltelluride (DIPTe)။
  2. တုံ့ပြန်မှုအပူချိန် 400-500°C။
  3. Carrier Gas- သန့်စင်မှုမြင့်မားသော နိုက်ထရိုဂျင် သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်။
  4. ဖိအား- လေထု သို့မဟုတ် လေဖိအားနည်းရပ်ဝန်း (10-100Torr)။

6.2 အပူငွေ့ပျံခြင်း။

  1. အရင်းအမြစ်ပစ္စည်း- သန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော ZnTe အမှုန့်။
  2. လေဟာနယ်အဆင့်- ≤1×10⁻⁴Pa။
  3. အငွေ့ပျံခြင်း အပူချိန် 1000-1100°C။
  4. အလွှာအပူချိန် 200-300°C။

7. နိဂုံး

ဇင့် telluride ကို ပေါင်းစပ်ရန် နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးရှိပြီး တစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ Solid-state တုံ့ပြန်မှုသည် အစုလိုက်အပြုံလိုက် ပစ္စည်းပြင်ဆင်မှုအတွက် သင့်လျော်သည်၊ အခိုးအငွေ့ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးသည် အရည်အသွေးမြင့် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများ အထွက်နှုန်း၊ ဖြေရှင်းချက်နည်းလမ်းများသည် nanomaterials အတွက် စံပြဖြစ်ပြီး MBE ကို အရည်အသွေးမြင့် ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များအတွက် အသုံးပြုပါသည်။ လက်တွေ့အသုံးချမှုများသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ZnTe ပစ္စည်းများရရှိရန် လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များကို တင်းကျပ်စွာ ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် လိုအပ်ချက်များအပေါ်အခြေခံ၍ သင့်လျော်သောနည်းလမ်းကို ရွေးချယ်သင့်သည်။ အနာဂတ်လမ်းညွှန်ချက်များတွင် အပူချိန်နိမ့်ပေါင်းစပ်မှု၊ အသွင်သဏ္ဌာန်ဆိုင်ရာ ထိန်းချုပ်မှု၊ နှင့် doping လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း ပါဝင်သည်။


စာတိုက်အချိန်- မေလ ၂၉-၂၀၂၅