셀렌화아연의 물리적 합성 공정은 주로 다음과 같은 기술적 경로와 상세 매개변수를 포함합니다.

1. 용매열 합성

1. 원재료재료 비율‌
아연 분말과 셀레늄 분말을 1:1 몰비로 혼합하고, 탈이온수 또는 에틸렌 글리콜을 용매로 첨가한다.35.

2.반응 조건

반응 온도: 180-220°C

반응 시간: 12~24시간

압력: 밀폐된 반응 용기 내부의 자체 발생 압력을 유지합니다.
아연과 셀레늄의 직접적인 결합은 가열을 통해 나노 크기의 셀렌화아연 결정체를 생성함으로써 촉진됩니다. 35.

3.후처리 과정‌
반응 후 원심분리하고, 묽은 암모니아(80°C)와 메탄올로 세척한 후 진공 건조(120°C, P₂O₅)하였다.얻다분말 > 순도 99.9% 13.

2. 화학 기상 증착법

1.원료 전처리

o 아연 원료의 순도는 99.99% 이상이며 흑연 도가니에 넣습니다.

o 셀렌화수소 가스는 아르곤 가스 운반체에 의해 운송됩니다.

2.온도 조절

o 아연 증발 구역: 850-900°C

증착 구역: 450-500°C
온도 구배에 의한 아연 증기 및 셀렌화수소의 방향성 증착 6.

3.가스 매개변수

아르곤 유량: 5-10 L/min

o 셀렌화수소의 부분압력:0.1-0.3기압
증착 속도는 0.5~1.2 mm/h에 달할 수 있으며, 그 결과 60~100 mm 두께의 다결정 셀렌화아연이 형성됩니다..

3. 고체상 직접 합성법

1. 원재료자재 취급‌
염화아연 용액을 옥살산 용액과 반응시켜 옥살산아연 침전물을 생성하였고, 이를 건조 및 분쇄한 후 셀레늄 분말과 1:1.05 몰비로 혼합하였다..

2.열 반응 매개변수

진공관로 온도: 600~650°C

보온 시간: 4~6시간
입자 크기가 2-10 μm인 셀렌화아연 분말은 고체상 확산 반응 4에 의해 생성된다..

주요 프로세스 비교

특수 공정 제어의 핵심 사항: 용매열 합성법은 형태를 조절하기 위해 올레산과 같은 계면활성제를 첨가해야 하며5, 증착법은 증착 균일성을 확보하기 위해 기판 표면 조도가 < Ra20이어야 합니다6..

1. 물리적 증착(PVD)PVD).

1.기술 경로

o 셀렌화아연 원료는 진공 환경에서 기화되어 스퍼터링 또는 열 증발 기술을 사용하여 기판 표면에 증착됩니다.12

o 아연과 셀레늄의 증발원은 서로 다른 온도 구배(아연 증발 영역: 800~850°C, 셀레늄 증발 영역: 450~500°C)로 가열되고, 증발 속도를 조절하여 화학양론적 비율을 제어한다.‌12.

2.매개변수 제어

진공: ≤1×10⁻³ Pa

o 기초 온도: 200~400°C

o 예치율:0.2–1.0 nm/s
적외선 광학에 사용하기 위해 50~500 nm 두께의 셀렌화아연 박막을 제조할 수 있다.25.

2기계식 볼 밀링 방법

1.원자재 취급

아연 분말(순도 ≥99.9%)을 셀레늄 분말과 1:1 몰비로 혼합하여 스테인리스강 볼밀 용기 23에 넣는다..

2.프로세스 매개변수

o 볼 분쇄 시간: 10~20시간

회전 속도: 300~500 rpm

o 펠릿 비율: 10:1 (지르코니아 연삭볼).
입자 크기가 50~200 nm인 셀렌화아연 나노입자는 기계적 합금 반응을 통해 생성되었으며, 순도는 99% 이상이었다.23.

3. 열간압착소결법

1.전구체 준비

o 용매열 합성법으로 제조한 셀렌화아연 나노분말(입자 크기 < 100 nm)을 원료로 사용함 4.

2.소결 매개변수

온도: 800~1000°C

압력: 30~50 MPa

o 보온 유지 시간: 2~4시간
이 제품은 밀도가 98% 이상이며 적외선 창이나 렌즈와 같은 대형 광학 부품으로 가공할 수 있습니다. 45.

4. 분자빔 에피택시(엠비).

1.초고진공 환경

진공: ≤1×10⁻⁷ Pa

o 아연 및 셀레늄 분자 빔은 전자 빔 증발 소스를 통한 흐름을 정밀하게 제어합니다.6

2.성장 매개변수

o 기본 온도: 300~500°C (일반적으로 GaAs 또는 사파이어 기판이 사용됨).

o 성장률:0.1–0.5 nm/s
고정밀 광전자 소자에 사용하기 위해 0.1~5 μm 두께 범위의 단결정 셀렌화아연 박막을 제조할 수 있다.56.