ဇင့် တယ်လူရိုက် (ZnTe) ပေါင်းစပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်

သတင်းများ

ဇင့် တယ်လူရိုက် (ZnTe) ပေါင်းစပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်

၁။ မိတ်ဆက်

ဇင့် တယ်လူရိုက် (ZnTe) သည် တိုက်ရိုက် bandgap ဖွဲ့စည်းပုံရှိသော II-VI အုပ်စု အရေးကြီးသော semiconductor ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အခန်းအပူချိန်တွင် ၎င်း၏ bandgap သည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 2.26 eV ရှိပြီး optoelectronic devices များ၊ solar cells များ၊ radiation detectors များနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးချမှုများကို တွေ့ရှိရသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် solid-state reaction၊ vapor transport၊ solution-based methods၊ molecular beam epitaxy စသည်တို့ အပါအဝင် ဇင့် တယ်လူရိုက်အတွက် ပေါင်းစပ်လုပ်ငန်းစဉ်အမျိုးမျိုးကို အသေးစိတ်မိတ်ဆက်ပေးပါမည်။ နည်းလမ်းတစ်ခုစီကို ၎င်း၏မူများ၊ လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများ၊ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များနှင့် အဓိကထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့်အချက်များဖြင့် သေချာစွာရှင်းပြပါမည်။

၂။ ZnTe ပေါင်းစပ်မှုအတွက် အစိုင်အခဲအခြေအနေ ဓာတ်ပြုမှု နည်းလမ်း

၂.၁ မူ

ဇင့် တယ်လူရိုက်ကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အစိုင်အခဲအခြေအနေ ဓာတ်ပြုမှုနည်းလမ်းသည် ရိုးရာနည်းလမ်းအကျဆုံးဖြစ်ပြီး၊ မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော သွပ်နှင့် တယ်လူရီယမ်တို့သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် တိုက်ရိုက်ဓာတ်ပြုကာ ZnTe ကို ဖွဲ့စည်းပေးပါသည်။

ဇင့် + Te → ဇင့် Te

၂.၂ အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

၂.၂.၁ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းပြင်ဆင်ခြင်း

  1. ပစ္စည်းရွေးချယ်မှု- အစပြုပစ္စည်းများအဖြစ် ၉၉.၉၉၉% ထက်ပိုမိုသန့်စင်သော မြင့်မားသောသန့်စင်သည့် သွပ်အမှုန်များနှင့် တယ်လူရီယမ်အဖုများကို အသုံးပြုပါ။
  2. ပစ္စည်းကြိုတင်ပြုပြင်ခြင်း-
    • ဇင့် ဓာတ်ပြုမှု- မျက်နှာပြင် အောက်ဆိုဒ်များကို ဖယ်ရှားရန် ဦးစွာ ဟိုက်ဒရိုကလိုရစ် အက်ဆစ် (၅%) တွင် ၁ မိနစ်ခန့် နှစ်ပါ၊ အိုင်းယွန်းကင်းစင်သော ရေဖြင့် ဆေးကြောပါ၊ ရေဓာတ်မရှိသော အီသနောဖြင့် ဆေးကြောပါ၊ နောက်ဆုံးတွင် ၆၀°C ရှိ ဖုန်စုပ်မီးဖိုတွင် ၂ နာရီကြာ အခြောက်ခံပါ။
    • တယ်လူရီယမ် ဓာတ်ပြုမှု- မျက်နှာပြင်အောက်ဆိုဒ်များကို ဖယ်ရှားရန် aqua regia (HNO₃:HCl=1:3) တွင် ဦးစွာ စက္ကန့် ၃၀ ကြာ နှစ်မြှုပ်ပါ၊ အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေဖြင့် အိုင်းယွန်းကင်းစင်သည်အထိ ဆေးကြောပါ၊ ရေဓာတ်မပါသော အီသနောဖြင့် ဆေးကြောပါ၊ နောက်ဆုံးတွင် 80°C ရှိ ဖုန်စုပ်မီးဖိုတွင် ၃ နာရီကြာ အခြောက်ခံပါ။
  3. အလေးချိန်ခြင်း- ကုန်ကြမ်းများကို စတိုချီယိုမက်ထရစ်အချိုး (Zn:Te=1:1) ဖြင့် ချိန်တွယ်ပါ။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် သွပ်အငွေ့ပျံနိုင်ခြေကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါက ၂-၃% ပိုလျှံမှုကို ထည့်သွင်းနိုင်သည်။

၂.၂.၂ ပစ္စည်းရောစပ်ခြင်း

  1. ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် ရောနှောခြင်း- ချိန်တွယ်ထားသော သွပ်နှင့် တယ်လူရီယမ်ကို အဂိတ်အင်္ဂတေထဲတွင်ထည့်ပြီး အာဂွန်ဖြည့်ထားသော လက်အိတ်ဘူးထဲတွင် ညီညာစွာ ရောနှောသွားသည်အထိ မိနစ် ၃၀ ကြာ ကြိတ်ခွဲပါ။
  2. အလုံးလေးများဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း- ရောစပ်ထားသောအမှုန့်ကို ပုံစံခွက်ထဲသို့ထည့်ပြီး 10-15MPa ဖိအားအောက်တွင် အချင်း 10-20 မီလီမီတာရှိသော အလုံးလေးများထဲသို့ ဖိထည့်ပါ။

၂.၂.၃ တုံ့ပြန်မှုအိုးပြင်ဆင်ခြင်း

  1. ကွာ့ဇ်ပြွန် ကုသမှု- မြင့်မားသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုရှိသော ကွာ့ဇ်ပြွန်များ (အတွင်းပိုင်းအချင်း ၂၀-၃၀ မီလီမီတာ၊ နံရံအထူ ၂-၃ မီလီမီတာ) ကို ရွေးချယ်ပါ၊ ဦးစွာ aqua regia တွင် ၂၄ နာရီစိမ်ပါ၊ deionized ရေဖြင့် သေချာစွာဆေးကြောပြီး ၁၂၀°C တွင် မီးဖို၌ အခြောက်ခံပါ။
  2. ဘေးကင်းရာသို့ ရွှေ့ပြောင်းခြင်း- ကုန်ကြမ်းအလုံးများကို ကွာ့ဇ်ပြွန်ထဲသို့ထည့်ပါ၊ ဖုန်စုပ်စနစ်နှင့် ချိတ်ဆက်ပြီး ≤10⁻³Pa အထိ ရွှေ့ပြောင်းပါ။
  3. တံဆိပ်ခတ်ခြင်း- ဟိုက်ဒရိုဂျင်-အောက်ဆီဂျင်မီးလျှံကို အသုံးပြု၍ ကွာ့ဇ်ပြွန်ကို တံဆိပ်ခတ်ပါ၊ လေလုံစေရန်အတွက် တံဆိပ်ခတ်အရှည် ≥50 မီလီမီတာရှိကြောင်း သေချာစေသည်။

၂.၂.၄ အပူချိန်မြင့် ဓာတ်ပြုမှု

  1. ပထမအဆင့် အပူပေးမှု- လုံအောင်ပိတ်ထားသော ကွာ့ဇ်ပြွန်ကို ပြွန်မီးဖိုထဲတွင်ထည့်ပြီး တစ်မိနစ်လျှင် ၂-၃ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်နှုန်းဖြင့် ၄၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ အပူပေးပြီး သွပ်နှင့် တယ်လူရီယမ်အကြား ကနဦးဓာတ်ပြုမှုဖြစ်စေရန် ၁၂ နာရီကြာအောင်ထားပါ။
  2. ဒုတိယအပူပေးအဆင့်- 950-1050°C (1100°C ၏ ကွာ့ဇ် ပျော့မှတ်အောက်) အထိ 1-2°C/မိနစ်ဖြင့် ၂၄-၄၈ နာရီကြာ ဆက်လက်အပူပေးပါ။
  3. ပြွန်လှုပ်ခြင်း- အပူချိန်မြင့်မားသောအဆင့်တွင်၊ ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများ ကောင်းစွာရောနှောသွားစေရန် မီးဖိုကို ၂ နာရီတိုင်း ၄၅° စောင်းပြီး အကြိမ်ပေါင်းများစွာ လှုပ်ပါ။
  4. အအေးခံခြင်း- ဓာတ်ပြုမှုပြီးစီးပြီးနောက်၊ အပူဖိစီးမှုကြောင့် နမူနာအက်ကွဲခြင်းကို ကာကွယ်ရန် အခန်းအပူချိန်သို့ 0.5-1°C/min တွင် ဖြည်းဖြည်းချင်း အအေးခံပါ။

၂.၂.၅ ထုတ်ကုန် စီမံဆောင်ရွက်ခြင်း

  1. ထုတ်ကုန်ဖယ်ရှားခြင်း- လက်အိတ်သေတ္တာထဲတွင် ကွာ့ဇ်ပြွန်ကိုဖွင့်ပြီး ဓာတ်ပြုမှုထုတ်ကုန်ကို ဖယ်ရှားပါ။
  2. ကြိတ်ခွဲခြင်း- ဓာတ်မတည့်သော ပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားရန် ထုတ်ကုန်ကို အမှုန့်အဖြစ် ပြန်လည်ကြိတ်ခွဲပါ။
  3. အပူပေးခြင်း- အတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုကို သက်သာစေပြီး ပုံဆောင်ခဲများ ပိုမိုကောင်းမွန်လာစေရန်အတွက် အမှုန့်ကို အာဂွန်လေထုအောက်တွင် ၆၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် ၈ နာရီကြာ အပူပေးပါ။
  4. လက္ခဏာရပ်ဖော်ထုတ်ခြင်း- အဆင့်သန့်စင်မှုနှင့် ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုကို အတည်ပြုရန် XRD၊ SEM၊ EDS စသည်တို့ကို လုပ်ဆောင်ပါ။

၂.၃ လုပ်ငန်းစဉ် ကန့်သတ်ချက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း

  1. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- အကောင်းဆုံးတုံ့ပြန်မှုအပူချိန်မှာ 1000±20°C ဖြစ်သည်။ အပူချိန်နိမ့်ခြင်းသည် ဓာတ်ပြုမှုမပြီးပြတ်ခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး အပူချိန်မြင့်ခြင်းသည် သွပ်အငွေ့ပျံခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။
  2. အချိန်ထိန်းချုပ်မှု- တုံ့ပြန်မှုအပြည့်အဝရရှိစေရန် ထိန်းထားချိန်သည် ၂၄ နာရီနှင့်အထက် ရှိသင့်သည်။
  3. အအေးခံနှုန်း: ဖြည်းဖြည်းချင်းအအေးခံခြင်း (0.5-1°C/မိနစ်) သည် ပိုကြီးသော ပုံဆောင်ခဲအမှုန်များကို ရရှိစေပါသည်။

၂.၄ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

အားသာချက်များ:

  • ရိုးရှင်းသောလုပ်ငန်းစဉ်၊ ပစ္စည်းကိရိယာလိုအပ်ချက်နည်းပါးခြင်း
  • အသုတ်လိုက်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် သင့်တော်သည်
  • ထုတ်ကုန်သန့်စင်မှုမြင့်မားခြင်း

အားနည်းချက်များ:

  • ဓာတ်ပြုမှုအပူချိန်မြင့်မားခြင်း၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုမြင့်မားခြင်း
  • မညီညာသော အမှုန်အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှု
  • ဓာတ်မတည့်သော ပစ္စည်းအနည်းငယ် ပါဝင်နိုင်သည်

၃။ ZnTe ပေါင်းစပ်မှုအတွက် အငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်း

၃.၁ မူ

အငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနည်းလမ်းသည် ဓာတ်ပြုအငွေ့များကို အပူချိန်နိမ့်ဇုန်သို့ အနည်ကျစေရန် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးဓာတ်ငွေ့ကို အသုံးပြုပြီး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ZnTe ၏ ဦးတည်ချက်အတိုင်း ကြီးထွားမှုကို ရရှိစေပါသည်။ အိုင်အိုဒင်းကို သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအေးဂျင့်အဖြစ် အသုံးများပါသည်-

ZnTe(s) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)

၃.၂ အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

၃.၂.၁ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းပြင်ဆင်ခြင်း

  1. ပစ္စည်းရွေးချယ်မှု- မြင့်မားသောသန့်စင်မှု ZnTe အမှုန့် (သန့်စင်မှု ≥99.999%) သို့မဟုတ် စတိုချီယိုမက်ထရစ်နည်းဖြင့် ရောစပ်ထားသော Zn နှင့် Te အမှုန့်များကို အသုံးပြုပါ။
  2. သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး အေးဂျင့် ပြင်ဆင်မှု- မြင့်မားသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုရှိသော အိုင်အိုဒင်း ပုံဆောင်ခဲများ (သန့်စင်မှု ≥99.99%)၊ 5-10mg/cm³ ဓာတ်ပြုပြွန် ပမာဏ။
  3. Quartz ပြွန်ကုသမှု- အစိုင်အခဲဓာတ်ပြုမှုနည်းလမ်းနှင့် အတူတူပင်၊ သို့သော် ပိုရှည်သော quartz ပြွန်များ (300-400 မီလီမီတာ) လိုအပ်ပါသည်။

၃.၂.၂ ပြွန်တင်ခြင်း

  1. ပစ္စည်းထည့်သွင်းခြင်း- ZnTe အမှုန့် သို့မဟုတ် Zn+Te အရောအနှောကို ကွာ့ဇ်ပြွန်၏ တစ်ဖက်စွန်းတွင် ထားပါ။
  2. အိုင်အိုဒင်းထည့်သွင်းခြင်း- လက်အိတ်ဘူးအတွင်းရှိ ကွာ့ဇ်ပြွန်ထဲသို့ အိုင်အိုဒင်းပုံဆောင်ခဲများကို ထည့်ပါ။
  3. ဘေးလွတ်ရာသို့ ရွှေ့ပြောင်းခြင်း- ≤10⁻³Pa အထိ ဘေးလွတ်ရာသို့ ရွှေ့ပြောင်းပါ။
  4. တံဆိပ်ခတ်ခြင်း- ပြွန်ကို အလျားလိုက်ထား၍ ဟိုက်ဒရိုဂျင်-အောက်ဆီဂျင် မီးလျှံဖြင့် တံဆိပ်ခတ်ပါ။

၃.၂.၃ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု စနစ်ထည့်သွင်းခြင်း

  1. အပူပိုင်းဇုန် အပူချိန်- ၈၅၀-၉၀၀°C သို့ သတ်မှတ်ထားသည်။
  2. အအေးဇုန် အပူချိန်- ၇၅၀-၈၀၀°C သို့ သတ်မှတ်ထားသည်။
  3. ရောင်ပြန်ဇုန်အရှည်: ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ၁၀၀-၁၅၀ မီလီမီတာ။

၃.၂.၄ ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်

  1. ပထမအဆင့်- တစ်မိနစ်လျှင် ၃°C ဖြင့် ၅၀၀°C အထိ အပူပေးပြီး အိုင်အိုဒင်းနှင့် ကုန်ကြမ်းများအကြား ကနဦးဓာတ်ပြုမှုဖြစ်စေရန် ၂ နာရီကြာ ထားပါ။
  2. ဒုတိယအဆင့်- သတ်မှတ်ထားသော အပူချိန်အထိ ဆက်လက်အပူပေးပါ၊ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို ထိန်းသိမ်းထားကာ ၇ ရက်မှ ၁၄ ရက်အထိ စိုက်ပျိုးပါ။
  3. အအေးခံခြင်း- ကြီးထွားမှုပြီးစီးပြီးနောက် အခန်းအပူချိန်တွင် ၁°C/မိနစ်အထိ အအေးခံပါ။

၃.၂.၅ ထုတ်ကုန်စုစည်းမှု

  1. ပြွန်ဖွင့်ခြင်း- လက်အိတ်သေတ္တာထဲတွင် ကွာ့ဇ်ပြွန်ကို ဖွင့်ပါ။
  2. စုဆောင်းခြင်း- ZnTe တစ်ပုံတည်းသော ပုံဆောင်ခဲများကို အေးသောအပိုင်းတွင် စုဆောင်းပါ။
  3. သန့်ရှင်းရေး- မျက်နှာပြင်မှ စုပ်ယူထားသော အိုင်အိုဒင်းကို ဖယ်ရှားရန် ရေဓာတ်မပါသော အီသနောဖြင့် 5 မိနစ်ခန့် အသံလှိုင်းဖြင့် သန့်စင်ပါ။

၃.၃ လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုအချက်များ

  1. အိုင်အိုဒင်းပမာဏ ထိန်းချုပ်ခြင်း- အိုင်အိုဒင်းပါဝင်မှုသည် သယ်ယူပို့ဆောင်မှုနှုန်းကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။ အကောင်းဆုံးအတိုင်းအတာမှာ 5-8mg/cm³ ဖြစ်သည်။
  2. အပူချိန် ပြောင်းလဲမှု- ပြောင်းလဲမှုပမာဏကို 50-100°C အတွင်း ထိန်းသိမ်းပါ။
  3. ကြီးထွားချိန်- လိုချင်သော ပုံဆောင်ခဲအရွယ်အစားပေါ် မူတည်၍ ပုံမှန်အားဖြင့် ၇ ရက်မှ ၁၄ ရက်အထိ ကြာတတ်သည်။

၃.၄ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

အားသာချက်များ:

  • အရည်အသွေးမြင့် single crystals များ ရရှိနိုင်ပါသည်
  • ပိုကြီးသော ပုံဆောင်ခဲများ အရွယ်အစား
  • မြင့်မားသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု

အားနည်းချက်များ:

  • ကြီးထွားမှုစက်ဝန်းရှည်များ
  • စက်ပစ္စည်းလိုအပ်ချက်မြင့်မားခြင်း
  • အထွက်နှုန်းနည်းခြင်း

၄။ ZnTe နာနိုပစ္စည်းပေါင်းစပ်မှုအတွက် ဖြေရှင်းချက်အခြေပြုနည်းလမ်း

၄.၁ မူ

ZnTe နာနိုအမှုန်များ သို့မဟုတ် နာနိုဝါယာကြိုးများကို ပြင်ဆင်ရန် ဖျော်ရည်တွင် ရှေ့ပြေးဓာတ်ပြုမှုများကို ဖြေရှင်းချက်အခြေခံနည်းလမ်းများက ထိန်းချုပ်ပေးသည်။ ပုံမှန်ဓာတ်ပြုမှုတစ်ခုမှာ-

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

၄.၂ အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

၄.၂.၁ ဓါတ်ကူပစ္စည်းပြင်ဆင်မှု

  1. သွပ်ရင်းမြစ်- သွပ်အက်စီတိတ် (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)၊ သန့်စင်မှု ≥99.99%။
  2. တယ်လူရီယမ်ရင်းမြစ်- တယ်လူရီယမ်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (TeO₂)၊ သန့်စင်မှု ≥99.99%။
  3. လျှော့ချပေးသည့် ပစ္စည်း- ဆိုဒီယမ် ဘိုရိုဟိုက်ဒရိုက် (NaBH₄)၊ သန့်စင်မှု ≥98%။
  4. ပျော်ရည်များ- အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေ၊ အီသလင်းဒိုင်အမင်း၊ အီသနော။
  5. မျက်နှာပြင်တက်ကြွပစ္စည်း: Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)။

၄.၂.၂ တယ်လူရီယမ် ဒြပ်စင်ကြိုတင်ပြင်ဆင်မှု

  1. ဖျော်ရည်ပြင်ဆင်ခြင်း- အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေ 20 ml တွင် 0.1mmol TeO₂ ကို ပျော်ဝင်စေပါ။
  2. လျော့ချမှုတုံ့ပြန်မှု- HTe⁻ အရည်ထုတ်လုပ်ရန် 0.5mmol NaBH₄ ကိုထည့်ပြီး မိနစ် 30 ကြာ သံလိုက်ဖြင့်မွှေပါ။
    TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑
  3. ကာကွယ်မှုလေထု- အောက်ဆီဒေးရှင်းကို ကာကွယ်ရန် နိုက်ထရိုဂျင်စီးဆင်းမှုကို တစ်လျှောက်လုံး ထိန်းသိမ်းထားပါ။

၄.၂.၃ ZnTe နာနိုအမှုန်ပေါင်းစပ်ခြင်း

  1. ဇင့်အရည်ပြင်ဆင်ခြင်း- 0.1mmol ဇင့်အက်စီတိတ်ကို အီသလင်းဒိုင်အမင်း 30 ml တွင် ပျော်ဝင်စေပါ။
  2. ရောစပ်ခြင်းတုံ့ပြန်မှု- HTe⁻ ပျော်ရည်ကို သွပ်ပျော်ရည်ထဲသို့ ဖြည်းဖြည်းချင်းထည့်ပြီး 80°C တွင် 6 နာရီကြာ ဓာတ်ပြုပါ။
  3. ဗဟိုခွာခြင်း- ဓာတ်ပြုပြီးနောက်၊ ထုတ်ကုန်ကို စုဆောင်းရန် 10,000rpm တွင် 10 မိနစ်ကြာ ဗဟိုခွာပါ။
  4. ဆေးကြောခြင်း- အီသနောနှင့် အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေဖြင့် သုံးကြိမ် တစ်လှည့်စီဆေးကြောပါ။
  5. အခြောက်ခံခြင်း- ၆၀°C တွင် ၆ နာရီကြာ ဖုန်စုပ်စက်ဖြင့် အခြောက်ခံပါ။

၄.၂.၄ ZnTe နာနိုဝါယာကြိုးပေါင်းစပ်ခြင်း

  1. ပုံစံထည့်သွင်းခြင်း- ဇင့်အရည်ထဲသို့ CTAB 0.2 ဂရမ်ထည့်ပါ။
  2. ဟိုက်ဒရိုအပူဓာတ်ပြုမှု- ရောစပ်ထားသော ပျော်ရည်ကို Teflon ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသော autoclave 50 ml ထဲသို့ လွှဲပြောင်းပြီး 180°C တွင် 12 နာရီကြာ ဓာတ်ပြုပါ။
  3. ပြီးနောက် ပြုပြင်ခြင်း- နာနိုအမှုန်များအတွက် အတူတူပင်ဖြစ်သည်။

၄.၃ လုပ်ငန်းစဉ် ကန့်သတ်ချက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း

  1. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- နာနိုအမှုန်များအတွက် ၈၀-၉၀°C၊ နာနိုဝါယာကြိုးများအတွက် ၁၈၀-၂၀၀°C။
  2. pH တန်ဖိုး: ၉-၁၁ အကြား ထိန်းသိမ်းပါ။
  3. တုံ့ပြန်မှုအချိန်- နာနိုအမှုန်များအတွက် ၄-၆ နာရီ၊ နာနိုဝါယာကြိုးများအတွက် ၁၂-၂၄ နာရီ။

၄.၄ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

အားသာချက်များ:

  • အပူချိန်နိမ့်တုံ့ပြန်မှု၊ စွမ်းအင်ချွေတာခြင်း
  • ထိန်းချုပ်နိုင်သော ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အရွယ်အစား
  • ကြီးမားသောထုတ်လုပ်မှုအတွက်သင့်လျော်သည်

အားနည်းချက်များ:

  • ထုတ်ကုန်များတွင် မသန့်ရှင်းမှုများ ပါဝင်နိုင်သည်
  • နောက်ဆက်တွဲလုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သည်
  • ပုံဆောင်ခဲ အရည်အသွေး နိမ့်ကျခြင်း

၅။ ZnTe ပါးလွှာသောဖလင်ပြင်ဆင်မှုအတွက် မော်လီကျူးရောင်ခြည် Epitaxy (MBE)

၅.၁ မူ

MBE သည် အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ်အခြေအနေများအောက်တွင် Zn နှင့် Te ၏ မော်လီကျူးရောင်ခြည်များကို အလွှာတစ်ခုပေါ်သို့ ညွှန်ကြားခြင်းဖြင့် ZnTe single-crystal thin films များကို ကြီးထွားစေပြီး၊ ရောင်ခြည်စီးဆင်းမှုအချိုးနှင့် အလွှာအပူချိန်ကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်ပေးသည်။

၅.၂ အသေးစိတ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်း

၅.၂.၁ စနစ်ပြင်ဆင်မှု

  1. ဖုန်စုပ်စနစ်- အခြေခံဖုန်စုပ် ≤1×10⁻⁸Pa။
  2. အရင်းအမြစ်ပြင်ဆင်မှု-
    • သွပ်ရင်းမြစ်- BN crucible ရှိ 6N မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော သွပ်။
    • တယ်လူရီယမ်ရင်းမြစ်- PBN မိုက်ခရိုစကုပ်တွင် 6N မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော တယ်လူရီယမ်။
  3. အောက်ခံအလွှာပြင်ဆင်ခြင်း-
    • အသုံးများသော GaAs(100) အောက်ခံ။
    • အောက်ခံ သန့်ရှင်းရေး- အော်ဂဲနစ် ပျော်ရည် သန့်ရှင်းရေး → အက်ဆစ် ထွင်းထုခြင်း → အိုင်းယွန်းကင်းစင်သော ရေဖြင့် ဆေးကြောခြင်း → နိုက်ထရိုဂျင် အခြောက်ခံခြင်း။

၅.၂.၂ ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်

  1. မျက်နှာပြင်မှ ဓာတ်ငွေ့များ ထွက်သွားစေခြင်း- မျက်နှာပြင်ရှိ စုပ်ယူပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားရန် ၂၀၀°C တွင် ၁ နာရီဖုတ်ပါ။
  2. အောက်ဆိုဒ် ဖယ်ရှားခြင်း- မျက်နှာပြင်အောက်ဆိုဒ်များကို ဖယ်ရှားရန် 580°C အထိ အပူပေးပြီး 10 မိနစ်ခန့် ထားပါ။
  3. ကြားခံအလွှာကြီးထွားမှု- ၃၀၀°C အထိအအေးခံပြီး 10nm ZnTe ကြားခံအလွှာကို ကြီးထွားစေပါ။
  4. အဓိကကြီးထွားမှု-
    • အောက်ခံအပူချိန်: ၂၈၀-၃၂၀°C။
    • သွပ်ရောင်ခြည်နှင့် ညီမျှသောဖိအား: 1×10⁻⁶Torr။
    • တယ်လူရီယမ်ရောင်ခြည်နှင့် ညီမျှသောဖိအား: 2×10⁻⁶Torr။
    • V/III အချိုးကို 1.5-2.0 တွင် ထိန်းချုပ်ထားသည်။
    • ကြီးထွားနှုန်း: 0.5-1μm/h။
  5. အပူပေးခြင်း- ကြီးထွားပြီးနောက် ၂၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် မိနစ် ၃၀ ကြာ အပူပေးပါ။

၅.၂.၃ ကွင်းဆင်းစောင့်ကြည့်ခြင်း

  1. RHEED စောင့်ကြည့်ခြင်း- မျက်နှာပြင်ပြန်လည်တည်ဆောက်ခြင်းနှင့် ကြီးထွားမှုပုံစံကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ လေ့လာခြင်း။
  2. Mass Spectrometry: မော်လီကျူးရောင်ခြည်ပြင်းထန်မှုကို စောင့်ကြည့်ပါ။
  3. အနီအောက်ရောင်ခြည် သာမိုမက်ထရီ- တိကျသော အောက်ခံအလွှာ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု။

၅.၃ လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုအချက်များ

  1. အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှု- အောက်ခံအပူချိန်သည် ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးနှင့် မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်ကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။
  2. ရောင်ခြည်စီးဆင်းမှုအချိုး- Te/Zn အချိုးသည် ချို့ယွင်းချက်အမျိုးအစားများနှင့် ပြင်းအားများကို လွှမ်းမိုးသည်။
  3. ကြီးထွားနှုန်း- နှုန်းထားနိမ့်ခြင်းသည် ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို တိုးတက်စေသည်။

၅.၄ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း

အားသာချက်များ:

  • တိကျသောဖွဲ့စည်းမှုနှင့် တားမြစ်ဆေးထိန်းချုပ်မှု။
  • အရည်အသွေးမြင့် single-crystal film များ။
  • အက်တမ်ပြားချပ်ချပ် မျက်နှာပြင်များ ရရှိနိုင်သည်။

အားနည်းချက်များ:

  • ဈေးကြီးတဲ့ စက်ပစ္စည်းတွေ။
  • ကြီးထွားမှုနှုန်းနှေးကွေးခြင်း။
  • အဆင့်မြင့် လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှု ကျွမ်းကျင်မှုများ လိုအပ်ပါသည်။

၆။ အခြားပေါင်းစပ်နည်းလမ်းများ

၆.၁ ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်း (CVD)

  1. ရှေ့ပြေးပစ္စည်းများ- ဒိုင်အီသိုင်းဇင့် (DEZn) နှင့် ဒိုင်အိုင်ဆိုပရိုပီလ်တယ်လူရိုက် (DIPTe)။
  2. တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်: ၄၀၀-၅၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်။
  3. သယ်ဆောင်ပေးသောဓာတ်ငွေ့- မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော နိုက်ထရိုဂျင် သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်။
  4. ဖိအား: လေထု သို့မဟုတ် အနိမ့်ဖိအား (10-100Torr)။

၆.၂ အပူငွေ့ပျံခြင်း

  1. အရင်းအမြစ်ပစ္စည်း- မြင့်မားသောသန့်စင်မှု ZnTe အမှုန့်။
  2. ဖုန်စုပ်အဆင့်: ≤1×10⁻⁴Pa။
  3. ရေငွေ့ပျံခြင်းအပူချိန်: ၁၀၀၀-၁၁၀၀°C။
  4. အလွှာအပူချိန်: ၂၀၀-၃၀၀°C။

၇။ နိဂုံးချုပ်

ဇင့် telluride ကို ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ရန် နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးရှိပြီး တစ်ခုချင်းစီတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ အစိုင်အခဲဓာတ်ပြုမှုသည် အစုလိုက်အပြုံလိုက်ပစ္စည်းပြင်ဆင်မှုအတွက် သင့်လျော်ပြီး အငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးသည် အရည်အသွေးမြင့် single crystals များကို ထုတ်ပေးသည်၊ ပျော်ရည်နည်းလမ်းများသည် နာနိုပစ္စည်းများအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ပြီး MBE ကို အရည်အသွေးမြင့် ပါးလွှာသောဖလင်များအတွက် အသုံးပြုသည်။ လက်တွေ့အသုံးချမှုများသည် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ZnTe ပစ္စည်းများကိုရရှိရန် လုပ်ငန်းစဉ်ကန့်သတ်ချက်များကို တင်းကျပ်စွာထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် လိုအပ်ချက်များအပေါ်အခြေခံ၍ သင့်လျော်သောနည်းလမ်းကို ရွေးချယ်သင့်သည်။ အနာဂတ်လမ်းညွှန်ချက်များတွင် အပူချိန်နိမ့်ပေါင်းစပ်ခြင်း၊ morphology ထိန်းချုပ်မှုနှင့် doping လုပ်ငန်းစဉ်အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။


ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ မေလ ၂၉ ရက်