Den fysiska syntesprocessen för zinkselenid omfattar huvudsakligen följande tekniska vägar och detaljerade parametrar

1. Solvotermisk syntes

1. Råmaterialförhållande‌
Zinkpulver och selenpulver blandas i molförhållandet 1:1, och avjoniserat vatten eller etylenglykol tillsätts som lösningsmedel 35.

2.Reaktionsförhållanden

Reaktionstemperatur: 180–220 °C

Reaktionstid: 12–24 timmar

o Tryck: Bibehåll det självgenererade trycket i den slutna reaktionskärlet
Den direkta kombinationen av zink och selen underlättas genom uppvärmning för att generera nanoskaliga zinkselenidkristaller 35.

3.Efterbehandlingsprocessen‌
Efter reaktionen centrifugerades den, tvättades med utspädd ammoniak (80 °C), metanol och vakuumtorkades (120 °C, P₂O₅).btainett pulver med en renhet på > 99,9 % 13.

2. Kemisk ångavsättningsmetod

1.Förbehandling av råmaterial

o Renheten hos zinkråmaterialet är ≥ 99,99 % och placeras i en grafitdegel

o Väteselenidgas transporteras med argongas6.

2.Temperaturkontroll

o Zinkförångningszon: 850–900 °C

o Avsättningszon: 450–500 °C
Riktad avsättning av zinkånga och väteselenid genom temperaturgradient 6.

3.Gasparametrar

o Argonflöde: 5–10 l/min

o Partialtryck av väteselenid:0,1–0,3 atm
Avsättningshastigheterna kan nå 0,5–1,2 mm/h, vilket resulterar i bildandet av 60–100 mm tjock polykristallin zinkselenid 6.

3. Direkt syntes i fast fas

1. Råmaterialhantering‌
Zinkkloridlösningen fick reagera med oxalsyralösningen för att bilda en zinkoxalatfällning, som torkades och maldes och blandades med selenpulver i förhållandet 1:1,05 molar 4..

2.Termiska reaktionsparametrar

o Temperatur i vakuumrörsugn: 600–650 °C

o Varmhållningstid: 4–6 timmar
Zinkselenidpulver med en partikelstorlek på 2–10 μm genereras genom fastfasdiffusionsreaktion 4.

Jämförelse av nyckelprocesser

Viktiga punkter för speciell processkontroll: den solvotermiska metoden behöver tillsätta tensider som oljesyra för att reglera morfologin 5, och ångavsättning kräver att substratets ytjämnhet är < Ra20 för att säkerställa enhetlighet i avsättningen 6.

1. Fysisk ångavsättning (PVD-kod).

1.Teknikväg

o Råmaterialet zinkselenid förångas i vakuummiljö och deponeras på substratytan med hjälp av sputtering eller termisk avdunstning12.

o Avdunstningskällorna för zink och selen värms upp till olika temperaturgradienter (zinkavdunstningszon: 800–850 °C, selenavdunstningszon: 450–500 °C), och det stökiometriska förhållandet styrs genom att kontrollera avdunstningshastigheten.‌12.

2.Parameterkontroll

o Vakuum: ≤1×10⁻³ Pa

o Basaltemperatur: 200–400 °C

o Depositionshastighet:0,2–1,0 nm/s
Zinkselenidfilmer med en tjocklek på 50–500 nm kan framställas för användning i infraröd optik 25.

2Mekanisk kulmalningsmetod

1.Hantering av råmaterial

o Zinkpulver (renhet ≥99,9 %) blandas med selenpulver i molförhållandet 1:1 och laddas i en kulkvarn av rostfritt stål 23.

2.Processparametrar

o Kulslipningstid: 10–20 timmar

Hastighet: 300–500 varv/min

o Pelletförhållande: 10:1 (malkulor av zirkonium).
Zinkselenid-nanopartiklar med en partikelstorlek på 50–200 nm genererades genom mekaniska legeringsreaktioner, med en renhet på >99 % 23.

3. Varmpressning sintringsmetod

1.Förberedelse av prekursorer

o Zinkselenid-nanopulver (partikelstorlek < 100 nm) syntetiserat med solvotermisk metod som råmaterial 4.

2.Sintringsparametrar

Temperatur: 800–1000 °C

Tryck: 30–50 MPa

o Varmhållning: 2–4 timmar
Produkten har en densitet på > 98 % och kan bearbetas till storformatsoptiska komponenter såsom infraröda fönster eller linser 45.

4. Molekylär strålepitaxi (MBE).

1.Ultrahögvakuummiljö

o Vakuum: ≤1×10⁻⁷ Pa

o Zink- och selenmolekylstrålarna styr exakt flödet genom elektronstrålens avdunstningskälla6.

2.Tillväxtparametrar

o Bastemperatur: 300–500 °C (GaAs- eller safirsubstrat används vanligtvis).

Tillväxttakt:0,1–0,5 nm/s
Enkristallina zinkselenid-tunnfilmer kan framställas i tjockleksintervallet 0,1–5 μm för högprecisionsoptoelektroniska komponenter56.