Is ábhar leathsheoltóra tábhachtach II-VI é teallúiríd since (ZnTe), a úsáidtear go forleathan i mbrath infridhearg, i gcealla gréine, agus i bhfeistí optúlaictreonacha. Tá feabhas curtha ar a tháirgeadh mar gheall ar dhul chun cinn le déanaí sa nanateicneolaíocht agus sa cheimic ghlas. Seo a leanas na próisis táirgthe ZnTe príomhshrutha reatha agus na príomhpharaiméadair, lena n-áirítear modhanna traidisiúnta agus feabhsuithe nua-aimseartha:
________________________________________
I. Próiseas Táirgthe Traidisiúnta (Sintéis Dhíreach)
1. Ullmhú Amhábhar
• Sinc ard-íonachta (Zn) agus teallúiriam (Te): Íonacht ≥99.999% (grád 5N), measctha i gcóimheas mólar 1:1.
• Gás cosanta: Argón (Ar) nó nítrigin (N₂) ardíonachta chun ocsaídiú a chosc.
2. Sreabhadh Próisis
• Céim 1: Sintéis Leá Folúis
Measc púdair Zn agus Te i bhfeadán grianchloiche agus folmhaigh go ≤10⁻³ Pa.
o Clár téimh: Teasaigh ag 5–10°C/nóiméad go 500–700°C, coinnigh ar feadh 4–6 uair an chloig.
o Cothromóid imoibrithe: Zn+Te→ΔZnTeZn+TeΔZnTe
• Céim 2: Ainéalú
o Déan an táirge amh a theasú ag 400–500°C ar feadh 2–3 uair an chloig chun lochtanna laitíse a laghdú.
• Céim 3: Brú agus Criathar
o Bain úsáid as muileann liathróide chun an t-ábhar mórchóir a mheilt go dtí an méid cáithníní sprice (muilleoireacht liathróide ardfhuinnimh le haghaidh nanoscála).
3. Príomhpharaiméadair
• Cruinneas rialaithe teochta: ±5°C
• Ráta fuaraithe: 2–5°C/nóim (chun scoilteanna struis theirmigh a sheachaint)
• Méid na gcáithníní amhábhar: Zn (100–200 mogalra), Te (200–300 mogalra)
________________________________________
II. Próiseas Feabhsaithe Nua-Aimseartha (Modh Solvothermal)
Is é an modh solvoteirmeach an teicníc phríomhshrutha chun ZnTe nanoscála a tháirgeadh, agus tairgeann sé buntáistí amhail méid na gcáithníní inrialaithe agus tomhaltas íseal fuinnimh.
1. Amhábhair agus Tuaslagóirí
• Réamhtheachtaithe: Níotráit since (Zn(NO₃)₂) agus teallúirít sóidiam (Na₂TeO₃) nó púdar teallúiriam (Te).
• Gníomhairí laghdaithe: Hiodráit hiodráit (N₂H₄·H₂O) nó borohidríd sóidiam (NaBH₄).
• Tuaslagóirí: Eitiléindé-aimín (EDA) nó uisce dí-ianaithe (uisce DI).
2. Sreabhadh Próisis
• Céim 1: Díscaoileadh Réamhtheachtaí
o Tuaslaig Zn(NO₃)₂ agus Na₂TeO₃ i gcóimheas mólar 1:1 sa tuaslagóir agus tú ag corraigh.
• Céim 2: Imoibriú Laghdaithe
o Cuir an gníomhaire laghdaitheora (e.g., N₂H₄·H₂O) leis agus séalaigh in uathchlabh ardbhrú.
o Coinníollacha imoibrithe:
Teocht: 180–220°C
Am: 12–24 uair an chloig
Brú: Féinghinte (3–5 MPa)
o Cothromóid imoibrithe: Zn2++TeO32−+Gníomhaire laghdaithe → ZnTe+Fotháirgí (m.sh., H₂O, N₂) Zn2++TeO32−+Gníomhaire laghdaithe → ZnTe+Fotháirgí (m.sh., H₂O, N₂)
• Céim 3: Iarchóireáil
o Lártheifneoir chun an táirge a leithlisiú, nigh 3–5 huaire le heatánól agus uisce DI.
o Triomú faoi fholús (60–80°C ar feadh 4–6 uair an chloig).
3. Príomhpharaiméadair
• Tiúchan réamhtheachtaí: 0.1–0.5 mol/L
• rialú pH: 9–11 (is fearr imoibriú iad coinníollacha alcaileacha)
• Rialú ar mhéid na gcáithníní: Coigeartaigh trí chineál tuaslagóra (m.sh., tugann EDA nana-shreanga; tugann céim uiscí nana-cháithníní).
________________________________________
III. Próisis Ardleibhéil Eile
1. Taisceadh Ceimiceach Gaile (CVD)
• Feidhmchlár: Ullmhú scannáin thanaí (m.sh., cealla gréine).
• Réamhtheachtaithe: Dé-eitilezinc (Zn(C₂H₅)₂) agus dé-eitiletelúiriam (Te(C₂H₅)₂).
• Paraiméadair:
Teocht an taiscthe: 350–450°C
o Gás iompróra: meascán H₂/Ar (ráta sreafa: 50–100 sccm)
Brú: 10⁻²–10⁻³ Torr
2. Cóimhiotalú Meicniúil (Muilleoireacht Liathróidí)
• Gnéithe: Saor ó thuaslagóir, sintéis ísealteochta.
• Paraiméadair:
Cóimheas liathróide le púdar: 10:1
Am muilleoireachta: 20–40 uair an chloig
Luas rothlaithe: 300–500 rpm
________________________________________
IV. Rialú Cáilíochta agus Saintréithe
1. Anailís íonachta: difreacht X-ghathaithe (XRD) le haghaidh struchtúr criostail (príomhbhuaic ag 2θ ≈25.3°).
2. Rialú moirfeolaíochta: Micreascópacht leictreon tarchurtha (TEM) le haghaidh méid nana-cháithníní (tipiciúil: 10–50 nm).
3. Cóimheas eiliminteach: Speictreascópacht X-ghathaithe scaipthe fuinnimh (EDS) nó mais-speictriméadracht plasma cúpláilte go hionduchtach (ICP-MS) chun Zn ≈1:1 a dheimhniú.
________________________________________
V. Cúrsaí Sábháilteachta agus Comhshaoil
1. Cóireáil gás dramhaíola: Ionsúigh H₂Te le tuaslagáin alcaileacha (m.sh., NaOH).
2. Aisghabháil tuaslagóra: Athchúrsáil tuaslagóirí orgánacha (m.sh., EDA) trí dhriogadh.
3. Bearta cosanta: Bain úsáid as maisc gháis (le haghaidh cosaint H₂Te) agus lámhainní atá frithsheasmhach in aghaidh creimeadh.
________________________________________
VI. Treochtaí Teicneolaíochta
• Sintéis ghlas: Córais chéime uiscí a fhorbairt chun úsáid tuaslagóirí orgánacha a laghdú.
• Modhnú dópála: Seoltacht a fheabhsú trí dhópáil le Cu, Ag, etc.
• Táirgeadh ar mhórscála: Glac le himoibreoirí sreafa leanúnaigh chun baisceanna ar scála kg a bhaint amach.
Am an phoist: 21 Márta 2025