துத்தநாக டெல்லுரைட்டின் (ZnTe) தொகுப்பு செயல்முறை

செய்தி

துத்தநாக டெல்லுரைட்டின் (ZnTe) தொகுப்பு செயல்முறை

1. அறிமுகம்

துத்தநாக டெல்லுரைடு (ZnTe) என்பது நேரடி பட்டை இடைவெளி அமைப்பைக் கொண்ட ஒரு முக்கியமான II-VI குழு குறைக்கடத்திப் பொருளாகும். அறை வெப்பநிலையில், அதன் பட்டை இடைவெளி தோராயமாக 2.26eV ஆகும், மேலும் இது ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள், சூரிய மின்கலங்கள், கதிர்வீச்சு கண்டுபிடிப்பாளர்கள் மற்றும் பிற துறைகளில் பரந்த பயன்பாடுகளைக் காண்கிறது. இந்தக் கட்டுரை துத்தநாக டெல்லுரைடுக்கான பல்வேறு தொகுப்பு செயல்முறைகள் பற்றிய விரிவான அறிமுகத்தை வழங்கும், இதில் திட-நிலை எதிர்வினை, நீராவி போக்குவரத்து, தீர்வு அடிப்படையிலான முறைகள், மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸி போன்றவை அடங்கும். ஒவ்வொரு முறையும் அதன் கொள்கைகள், நடைமுறைகள், நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் மற்றும் முக்கிய பரிசீலனைகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் முழுமையாக விளக்கப்படும்.

2. ZnTe தொகுப்புக்கான திட-நிலை எதிர்வினை முறை

2.1 கொள்கை

திட-நிலை வினை முறை என்பது துத்தநாக டெல்லுரைடை தயாரிப்பதற்கான மிகவும் பாரம்பரிய அணுகுமுறையாகும், இதில் உயர்-தூய்மை துத்தநாகம் மற்றும் டெல்லூரியம் அதிக வெப்பநிலையில் நேரடியாக வினைபுரிந்து ZnTe ஐ உருவாக்குகின்றன:

Zn + Te → ZnTe

2.2 விரிவான நடைமுறை

2.2.1 மூலப்பொருள் தயாரிப்பு

  1. பொருள் தேர்வு: தொடக்கப் பொருட்களாக ≥99.999% தூய்மையுடன் கூடிய உயர்-தூய்மை துத்தநாகத் துகள்கள் மற்றும் டெல்லூரியம் கட்டிகளைப் பயன்படுத்தவும்.
  2. பொருள் முன் சிகிச்சை:
    • துத்தநாக சிகிச்சை: மேற்பரப்பு ஆக்சைடுகளை அகற்ற முதலில் நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தில் (5%) 1 நிமிடம் மூழ்கடித்து, அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட தண்ணீரில் கழுவவும், நீரற்ற எத்தனால் கொண்டு கழுவவும், இறுதியாக 60°C வெப்பநிலையில் வெற்றிட அடுப்பில் 2 மணி நேரம் உலர்த்தவும்.
    • டெல்லூரியம் சிகிச்சை: முதலில் அக்வா ரெஜியாவில் (HNO₃:HCl=1:3) 30 வினாடிகள் மூழ்கடித்து மேற்பரப்பு ஆக்சைடுகளை அகற்றவும், நடுநிலையாகும் வரை டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட தண்ணீரில் கழுவவும், நீரற்ற எத்தனாலால் கழுவவும், இறுதியாக 80°C வெப்பநிலையில் வெற்றிட அடுப்பில் 3 மணி நேரம் உலர்த்தவும்.
  3. எடைபோடுதல்: மூலப்பொருட்களை ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதத்தில் (Zn:Te=1:1) எடைபோடவும். அதிக வெப்பநிலையில் துத்தநாக ஆவியாகும் சாத்தியத்தைக் கருத்தில் கொண்டு, 2-3% அதிகமாக சேர்க்கலாம்.

2.2.2 பொருள் கலவை

  1. அரைத்தல் மற்றும் கலத்தல்: எடைபோட்ட துத்தநாகம் மற்றும் டெல்லூரியத்தை ஒரு அகேட் சாந்தில் வைத்து, ஆர்கான் நிரப்பப்பட்ட கையுறை பெட்டியில் 30 நிமிடங்கள் சீராக கலக்கும் வரை அரைக்கவும்.
  2. துகள்களாக்குதல்: கலந்த பொடியை ஒரு அச்சுக்குள் வைத்து, 10-15MPa அழுத்தத்தில் 10-20மிமீ விட்டம் கொண்ட துகள்களாக அழுத்தவும்.

2.2.3 எதிர்வினை கலன் தயாரிப்பு

  1. குவார்ட்ஸ் குழாய் சிகிச்சை: அதிக தூய்மை கொண்ட குவார்ட்ஸ் குழாய்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் (உள் விட்டம் 20-30 மிமீ, சுவர் தடிமன் 2-3 மிமீ), முதலில் அக்வா ரெஜியாவில் 24 மணி நேரம் ஊறவைத்து, டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட தண்ணீரில் நன்கு துவைத்து, 120°C வெப்பநிலையில் அடுப்பில் உலர்த்தவும்.
  2. வெளியேற்றம்: குவார்ட்ஸ் குழாயில் மூலப்பொருள் துகள்களை வைக்கவும், ஒரு வெற்றிட அமைப்புடன் இணைக்கவும், மேலும் ≤10⁻³Pa க்கு வெளியேற்றவும்.
  3. சீல் செய்தல்: ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் சுடரைப் பயன்படுத்தி குவார்ட்ஸ் குழாயை சீல் செய்யவும், காற்று புகாத தன்மைக்காக சீல் நீளம் ≥50 மிமீ இருப்பதை உறுதி செய்யவும்.

2.2.4 உயர் வெப்பநிலை எதிர்வினை

  1. முதல் வெப்பமூட்டும் நிலை: சீல் செய்யப்பட்ட குவார்ட்ஸ் குழாயை ஒரு குழாய் உலையில் வைத்து, 2-3°C/நிமிட விகிதத்தில் 400°C க்கு சூடாக்கி, துத்தநாகம் மற்றும் டெல்லூரியம் இடையே ஆரம்ப எதிர்வினையை அனுமதிக்க 12 மணி நேரம் வைத்திருங்கள்.
  2. இரண்டாவது வெப்பமூட்டும் நிலை: 1-2°C/நிமிடத்தில் 950-1050°C (குவார்ட்ஸ் மென்மையாக்கும் புள்ளி 1100°C க்குக் கீழே) வரை தொடர்ந்து சூடாக்கி, 24-48 மணி நேரம் வைத்திருங்கள்.
  3. குழாய் அசைத்தல்: அதிக வெப்பநிலை நிலையில், ஒவ்வொரு 2 மணி நேரத்திற்கும் ஒரு முறை உலையை 45° சாய்த்து, வினைபடுபொருட்கள் முழுமையாகக் கலக்கப்படுவதை உறுதிசெய்ய பல முறை அசைக்கவும்.
  4. குளிர்வித்தல்: வினை முடிந்த பிறகு, வெப்ப அழுத்தத்தால் மாதிரி விரிசல் ஏற்படுவதைத் தடுக்க, வினையை அறை வெப்பநிலையில் 0.5-1°C/நிமிடத்திற்கு மெதுவாக குளிர்விக்கவும்.

2.2.5 தயாரிப்பு செயலாக்கம்

  1. தயாரிப்பு அகற்றுதல்: கையுறை பெட்டியில் குவார்ட்ஸ் குழாயைத் திறந்து எதிர்வினைப் பொருளை அகற்றவும்.
  2. அரைத்தல்: வினைபுரியாத பொருட்களை அகற்ற தயாரிப்பை பொடியாக அரைக்கவும்.
  3. பற்றவைத்தல்: உள் அழுத்தத்தைக் குறைத்து படிகத்தன்மையை மேம்படுத்த, ஆர்கான் வளிமண்டலத்தின் கீழ் 600°C வெப்பநிலையில் 8 மணி நேரம் தூளை பற்றவைக்கவும்.
  4. பண்புக்கூறு: கட்டத் தூய்மை மற்றும் வேதியியல் கலவையை உறுதிப்படுத்த XRD, SEM, EDS போன்றவற்றைச் செய்யுங்கள்.

2.3 செயல்முறை அளவுரு உகப்பாக்கம்

  1. வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு: உகந்த வினை வெப்பநிலை 1000±20°C ஆகும். குறைந்த வெப்பநிலை முழுமையடையாத வினைக்கு வழிவகுக்கும், அதே நேரத்தில் அதிக வெப்பநிலை துத்தநாக ஆவியாதலை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
  2. நேரக் கட்டுப்பாடு: முழுமையான எதிர்வினையை உறுதிசெய்ய, வைத்திருக்கும் நேரம் ≥24 மணிநேரமாக இருக்க வேண்டும்.
  3. குளிரூட்டும் வீதம்: மெதுவான குளிர்ச்சி (0.5-1°C/நிமிடம்) பெரிய படிக தானியங்களை அளிக்கிறது.

2.4 நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் பகுப்பாய்வு

நன்மைகள்:

  • எளிய செயல்முறை, குறைந்த உபகரணத் தேவைகள்
  • தொகுதி உற்பத்திக்கு ஏற்றது
  • உயர் தயாரிப்பு தூய்மை

தீமைகள்:

  • அதிக எதிர்வினை வெப்பநிலை, அதிக ஆற்றல் நுகர்வு
  • சீரற்ற தானிய அளவு பரவல்
  • வினைபுரியாத பொருட்கள் சிறிய அளவில் இருக்கலாம்.

3. ZnTe தொகுப்புக்கான நீராவி போக்குவரத்து முறை

3.1 கொள்கை

நீராவி போக்குவரத்து முறையானது, வினைபடு நீராவிகளை குறைந்த வெப்பநிலை மண்டலத்திற்கு படிவுக்காக கொண்டு செல்ல ஒரு கேரியர் வாயுவைப் பயன்படுத்துகிறது, இது வெப்பநிலை சாய்வுகளைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் ZnTe இன் திசை வளர்ச்சியை அடைகிறது. அயோடின் பொதுவாக போக்குவரத்து முகவராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

ZnTe(s) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)

3.2 விரிவான நடைமுறை

3.2.1 மூலப்பொருள் தயாரிப்பு

  1. பொருள் தேர்வு: அதிக தூய்மை கொண்ட ZnTe தூள் (தூய்மை ≥99.999%) அல்லது ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் கலந்த Zn மற்றும் Te தூள்களைப் பயன்படுத்தவும்.
  2. போக்குவரத்து முகவர் தயாரிப்பு: அதிக தூய்மை கொண்ட அயோடின் படிகங்கள் (தூய்மை ≥99.99%), 5-10mg/cm³ எதிர்வினை குழாய் அளவு அளவு.
  3. குவார்ட்ஸ் குழாய் சிகிச்சை: திட-நிலை எதிர்வினை முறையைப் போலவே, ஆனால் நீண்ட குவார்ட்ஸ் குழாய்கள் (300-400 மிமீ) தேவை.

3.2.2 குழாய் ஏற்றுதல்

  1. பொருள் வைக்க வேண்டிய இடம்: குவார்ட்ஸ் குழாயின் ஒரு முனையில் ZnTe தூள் அல்லது Zn+Te கலவையை வைக்கவும்.
  2. அயோடின் சேர்த்தல்: ஒரு கையுறைப் பெட்டியில் உள்ள குவார்ட்ஸ் குழாயில் அயோடின் படிகங்களைச் சேர்க்கவும்.
  3. வெளியேற்றம்: ≤10⁻³Pa க்கு வெளியேற்றம்.
  4. சீல் செய்தல்: குழாயை கிடைமட்டமாக வைத்து, ஹைட்ரஜன்-ஆக்ஸிஜன் சுடரால் சீல் வைக்கவும்.

3.2.3 வெப்பநிலை சாய்வு அமைப்பு

  1. வெப்ப மண்டல வெப்பநிலை: 850-900°C ஆக அமைக்கவும்.
  2. குளிர் மண்டல வெப்பநிலை: 750-800°C ஆக அமைக்கவும்.
  3. சாய்வு மண்டல நீளம்: தோராயமாக 100-150மிமீ.

3.2.4 வளர்ச்சி செயல்முறை

  1. முதல் நிலை: 3°C/நிமிடத்தில் 500°C க்கு சூடாக்கி, அயோடின் மற்றும் மூலப்பொருட்களுக்கு இடையே ஆரம்ப எதிர்வினையை அனுமதிக்க 2 மணி நேரம் வைத்திருங்கள்.
  2. இரண்டாம் நிலை: நிர்ணயிக்கப்பட்ட வெப்பநிலைக்கு தொடர்ந்து சூடாக்கி, வெப்பநிலை சாய்வைப் பராமரித்து, 7-14 நாட்களுக்கு வளரவும்.
  3. குளிர்வித்தல்: வளர்ச்சி முடிந்ததும், அறை வெப்பநிலையில் 1°C/நிமிடத்தில் குளிர்விக்கவும்.

3.2.5 தயாரிப்பு சேகரிப்பு

  1. குழாய் திறப்பு: ஒரு கையுறை பெட்டியில் குவார்ட்ஸ் குழாயைத் திறக்கவும்.
  2. சேகரிப்பு: குளிர்ந்த முனையில் ZnTe ஒற்றை படிகங்களை சேகரிக்கவும்.
  3. சுத்தம் செய்தல்: மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட அயோடினை அகற்ற 5 நிமிடங்களுக்கு நீரற்ற எத்தனால் கொண்டு மீயொலி முறையில் சுத்தம் செய்யவும்.

3.3 செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு புள்ளிகள்

  1. அயோடின் அளவு கட்டுப்பாடு: அயோடின் செறிவு போக்குவரத்து விகிதத்தை பாதிக்கிறது; உகந்த வரம்பு 5-8mg/cm³ ஆகும்.
  2. வெப்பநிலை சாய்வு: 50-100°C க்குள் சாய்வு பராமரிக்கவும்.
  3. வளர்ச்சி நேரம்: பொதுவாக 7-14 நாட்கள், விரும்பிய படிக அளவைப் பொறுத்து.

3.4 நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் பகுப்பாய்வு

நன்மைகள்:

  • உயர்தர ஒற்றை படிகங்களைப் பெறலாம்
  • பெரிய படிக அளவுகள்
  • அதிக தூய்மை

தீமைகள்:

  • நீண்ட வளர்ச்சி சுழற்சிகள்
  • அதிக உபகரணத் தேவைகள்
  • குறைந்த மகசூல்

4. ZnTe நானோ பொருள் தொகுப்புக்கான தீர்வு அடிப்படையிலான முறை

4.1 கொள்கை

கரைசல் அடிப்படையிலான முறைகள், ZnTe நானோ துகள்கள் அல்லது நானோ கம்பிகளைத் தயாரிப்பதற்கு கரைசலில் முன்னோடி எதிர்வினைகளைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. ஒரு பொதுவான எதிர்வினை:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

4.2 விரிவான நடைமுறை

4.2.1 வினைப்பொருள் தயாரிப்பு

  1. துத்தநாக மூலம்: துத்தநாக அசிடேட் (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), தூய்மை ≥99.99%.
  2. டெல்லூரியம் மூலம்: டெல்லூரியம் டை ஆக்சைடு (TeO₂), தூய்மை ≥99.99%.
  3. குறைக்கும் முகவர்: சோடியம் போரோஹைட்ரைடு (NaBH₄), தூய்மை ≥98%.
  4. கரைப்பான்கள்: அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட நீர், எத்திலீன் டையமைன், எத்தனால்.
  5. சர்பாக்டான்ட்: செட்டில்ட்ரிமெதிலமோனியம் புரோமைடு (CTAB).

4.2.2 டெல்லூரியம் முன்னோடி தயாரிப்பு

  1. கரைசல் தயாரிப்பு: 0.1 மிமீல் TeO₂ ஐ 20 மில்லி அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட தண்ணீரில் கரைக்கவும்.
  2. குறைப்பு வினை: 0.5 மிமீல் NaBH₄ ஐச் சேர்த்து, HTe⁻ கரைசலை உருவாக்க 30 நிமிடங்கள் காந்தமாக கிளறவும்.
    TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑
  3. பாதுகாப்பு வளிமண்டலம்: ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்க முழுவதும் நைட்ரஜன் ஓட்டத்தை பராமரிக்கவும்.

4.2.3 ZnTe நானோ துகள் தொகுப்பு

  1. துத்தநாகக் கரைசல் தயாரிப்பு: 0.1மிமோல் துத்தநாக அசிடேட்டை 30மிலி எத்திலீன் டைமைனில் கரைக்கவும்.
  2. கலவை வினை: துத்தநாகக் கரைசலில் HTe⁻ கரைசலை மெதுவாகச் சேர்த்து, 80°C இல் 6 மணி நேரம் வினைபுரியவும்.
  3. மையவிலக்கு: வினைக்குப் பிறகு, உற்பத்தியைச் சேகரிக்க 10,000rpm இல் 10 நிமிடங்களுக்கு மையவிலக்கு செய்யவும்.
  4. கழுவுதல்: எத்தனால் மற்றும் அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட தண்ணீரில் மூன்று முறை மாறி மாறி கழுவுதல்.
  5. உலர்த்துதல்: 60°C வெப்பநிலையில் 6 மணி நேரம் வெற்றிட உலர்த்தவும்.

4.2.4 ZnTe நானோவயர் தொகுப்பு

  1. வார்ப்புரு சேர்த்தல்: துத்தநாகக் கரைசலில் 0.2 கிராம் CTAB ஐச் சேர்க்கவும்.
  2. நீர்வெப்ப வினை: கலப்பு கரைசலை 50 மில்லி டெல்ஃபான்-லைன் செய்யப்பட்ட ஆட்டோகிளேவுக்கு மாற்றவும், 180°C இல் 12 மணி நேரம் வினைபுரியவும்.
  3. பிந்தைய செயலாக்கம்: நானோ துகள்களைப் போலவே.

4.3 செயல்முறை அளவுரு உகப்பாக்கம்

  1. வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு: நானோ துகள்களுக்கு 80-90°C, நானோ கம்பிகளுக்கு 180-200°C.
  2. pH மதிப்பு: 9-11 க்கு இடையில் பராமரிக்கவும்.
  3. எதிர்வினை நேரம்: நானோ துகள்களுக்கு 4-6 மணிநேரம், நானோ கம்பிகளுக்கு 12-24 மணிநேரம்.

4.4 நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் பகுப்பாய்வு

நன்மைகள்:

  • குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்வினை, ஆற்றல் சேமிப்பு
  • கட்டுப்படுத்தக்கூடிய உருவவியல் மற்றும் அளவு
  • பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றது

தீமைகள்:

  • தயாரிப்புகளில் அசுத்தங்கள் இருக்கலாம்.
  • பிந்தைய செயலாக்கம் தேவை
  • படிகத்தின் தரம் குறைவு

5. ZnTe மெல்லிய படல தயாரிப்புக்கான மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸி (MBE)

5.1 கொள்கை

மிக உயர்ந்த வெற்றிட நிலைமைகளின் கீழ், ஒரு அடி மூலக்கூறின் மீது Zn மற்றும் Te மூலக்கூறு கற்றைகளை செலுத்துவதன் மூலம், கற்றை பாய்வு விகிதங்கள் மற்றும் அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலையை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் MBE ZnTe ஒற்றை-படிக மெல்லிய படலங்களை வளர்க்கிறது.

5.2 விரிவான நடைமுறை

5.2.1 அமைப்பு தயாரிப்பு

  1. வெற்றிட அமைப்பு: அடிப்படை வெற்றிடம் ≤1×10⁻⁸Pa.
  2. மூல தயாரிப்பு:
    • துத்தநாக மூலம்: BN சிலுவையிலுள்ள 6N உயர்-தூய்மை துத்தநாகம்.
    • டெல்லூரியம் மூலம்: PBN சிலுவையிலுள்ள 6N உயர்-தூய்மை டெல்லூரியம்.
  3. அடி மூலக்கூறு தயாரிப்பு:
    • பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் GaAs(100) அடி மூலக்கூறு.
    • அடி மூலக்கூறு சுத்தம் செய்தல்: கரிம கரைப்பான் சுத்தம் செய்தல் → அமில பொறித்தல் → அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட நீர் கழுவுதல் → நைட்ரஜன் உலர்த்துதல்.

5.2.2 வளர்ச்சி செயல்முறை

  1. அடி மூலக்கூறு வாயு வெளியேற்றம்: மேற்பரப்பு உறிஞ்சும் பொருட்களை அகற்ற 200°C வெப்பநிலையில் 1 மணி நேரம் சுடவும்.
  2. ஆக்சைடு நீக்கம்: 580°C க்கு சூடாக்கி, மேற்பரப்பு ஆக்சைடுகளை அகற்ற 10 நிமிடங்கள் வைத்திருங்கள்.
  3. தாங்கல் அடுக்கு வளர்ச்சி: 300°C க்கு குளிர்விக்கவும், 10nm ZnTe தாங்கல் அடுக்கை வளர்க்கவும்.
  4. முக்கிய வளர்ச்சி:
    • அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலை: 280-320°C.
    • துத்தநாகக் கற்றைக்கு சமமான அழுத்தம்: 1×10⁻⁶Torr.
    • டெல்லூரியம் கற்றைக்கு சமமான அழுத்தம்: 2×10⁻⁶Torr.
    • V/III விகிதம் 1.5-2.0 இல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.
    • வளர்ச்சி விகிதம்: 0.5-1μm/h.
  5. பனீர் அனீலிங்: வளர்ந்த பிறகு, 250°C வெப்பநிலையில் 30 நிமிடங்கள் பனீர் அனீல் செய்யவும்.

5.2.3 இடத்திலேயே கண்காணிப்பு

  1. RHEED கண்காணிப்பு: மேற்பரப்பு மறுகட்டமைப்பு மற்றும் வளர்ச்சி முறையின் நிகழ்நேர கண்காணிப்பு.
  2. நிறை நிறமாலையியல்: மூலக்கூறு கற்றை தீவிரங்களைக் கண்காணித்தல்.
  3. அகச்சிவப்பு வெப்பமானி: துல்லியமான அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு.

5.3 செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு புள்ளிகள்

  1. வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு: அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலை படிக தரம் மற்றும் மேற்பரப்பு உருவ அமைப்பை பாதிக்கிறது.
  2. பீம் ஃப்ளக்ஸ் விகிதம்: Te/Zn விகிதம் குறைபாடு வகைகள் மற்றும் செறிவுகளை பாதிக்கிறது.
  3. வளர்ச்சி விகிதம்: குறைந்த விகிதங்கள் படிக தரத்தை மேம்படுத்துகின்றன.

5.4 நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் பகுப்பாய்வு

நன்மைகள்:

  • துல்லியமான கலவை மற்றும் ஊக்கமருந்து கட்டுப்பாடு.
  • உயர்தர ஒற்றை-படிக படங்கள்.
  • அணு ரீதியாக தட்டையான மேற்பரப்புகளை அடையலாம்.

தீமைகள்:

  • விலையுயர்ந்த உபகரணங்கள்.
  • மெதுவான வளர்ச்சி விகிதங்கள்.
  • மேம்பட்ட செயல்பாட்டுத் திறன்கள் தேவை.

6. பிற தொகுப்பு முறைகள்

6.1 வேதியியல் நீராவி படிவு (CVD)

  1. முன்னோடிகள்: டைஎத்தில்துத்தநாகம் (DEZn) மற்றும் டைஐசோபுரோபைல்டெல்லுரைடு (DIPTe).
  2. எதிர்வினை வெப்பநிலை: 400-500°C.
  3. கேரியர் வாயு: அதிக தூய்மையான நைட்ரஜன் அல்லது ஹைட்ரஜன்.
  4. அழுத்தம்: வளிமண்டல அல்லது குறைந்த அழுத்தம் (10-100Torr).

6.2 வெப்ப ஆவியாதல்

  1. மூலப்பொருள்: உயர் தூய்மை ZnTe தூள்.
  2. வெற்றிட நிலை: ≤1×10⁻⁴Pa.
  3. ஆவியாதல் வெப்பநிலை: 1000-1100°C.
  4. அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலை: 200-300°C.

7. முடிவுரை

துத்தநாக டெல்லுரைடை ஒருங்கிணைக்க பல்வேறு முறைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன. திட-நிலை வினை மொத்தப் பொருள் தயாரிப்பிற்கு ஏற்றது, நீராவி போக்குவரத்து உயர்தர ஒற்றை படிகங்களை அளிக்கிறது, தீர்வு முறைகள் நானோ பொருட்களுக்கு ஏற்றவை, மற்றும் MBE உயர்தர மெல்லிய படலங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நடைமுறை பயன்பாடுகள் தேவைகளின் அடிப்படையில் பொருத்தமான முறையைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும், உயர் செயல்திறன் கொண்ட ZnTe பொருட்களைப் பெற செயல்முறை அளவுருக்களின் கடுமையான கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். எதிர்கால திசைகளில் குறைந்த வெப்பநிலை தொகுப்பு, உருவவியல் கட்டுப்பாடு மற்றும் ஊக்கமருந்து செயல்முறை உகப்பாக்கம் ஆகியவை அடங்கும்.


இடுகை நேரம்: மே-29-2025