1. పరిచయం

జింక్ టెల్యూరైడ్ (ZnTe) అనేది డైరెక్ట్ బ్యాండ్‌గ్యాప్ నిర్మాణంతో కూడిన ముఖ్యమైన II-VI గ్రూప్ సెమీకండక్టర్ పదార్థం. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, దాని బ్యాండ్‌గ్యాప్ సుమారుగా 2.26eV ఉంటుంది మరియు ఇది ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, సౌర ఘటాలు, రేడియేషన్ డిటెక్టర్లు మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృత అనువర్తనాలను కనుగొంటుంది. ఈ వ్యాసం జింక్ టెల్యూరైడ్ కోసం వివిధ సంశ్లేషణ ప్రక్రియలకు వివరణాత్మక పరిచయాన్ని అందిస్తుంది, వీటిలో ఘన-స్థితి ప్రతిచర్య, ఆవిరి రవాణా, ద్రావణ-ఆధారిత పద్ధతులు, పరమాణు పుంజం ఎపిటాక్సీ మొదలైనవి ఉన్నాయి. ప్రతి పద్ధతి దాని సూత్రాలు, విధానాలు, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు మరియు కీలక పరిగణనల పరంగా పూర్తిగా వివరించబడుతుంది.

2. ZnTe సంశ్లేషణ కోసం ఘన-స్థితి ప్రతిచర్య పద్ధతి

2.1 సూత్రం

జింక్ టెల్యూరైడ్ తయారీకి ఘన-స్థితి ప్రతిచర్య పద్ధతి అత్యంత సాంప్రదాయిక విధానం, ఇక్కడ అధిక-స్వచ్ఛత జింక్ మరియు టెల్యూరియం అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నేరుగా చర్య జరిపి ZnTe ను ఏర్పరుస్తాయి:

Zn + Te → ZnTe

2.2 వివరణాత్మక విధానం

2.2.1 ముడి పదార్థాల తయారీ

1. పదార్థ ఎంపిక: ప్రారంభ పదార్థాలుగా ≥99.999% స్వచ్ఛత కలిగిన అధిక-స్వచ్ఛత జింక్ కణికలు మరియు టెల్లూరియం ముద్దలను ఉపయోగించండి.
2. మెటీరియల్ ప్రీట్రీట్మెంట్:
   • జింక్ చికిత్స: ఉపరితల ఆక్సైడ్‌లను తొలగించడానికి ముందుగా 1 నిమిషం పాటు పలుచన హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంలో (5%) ముంచి, డీయోనైజ్డ్ నీటితో శుభ్రం చేసి, అన్‌హైడ్రస్ ఇథనాల్‌తో కడిగి, చివరకు 60°C వద్ద వాక్యూమ్ ఓవెన్‌లో 2 గంటలు ఆరబెట్టండి.
   • టెలూరియం చికిత్స: ముందుగా ఆక్వా రెజియా (HNO₃:HCl=1:3) లో 30 సెకన్ల పాటు ముంచి ఉపరితల ఆక్సైడ్‌లను తొలగించండి, తటస్థంగా అయ్యే వరకు డీయోనైజ్డ్ నీటితో శుభ్రం చేసుకోండి, అన్‌హైడ్రస్ ఇథనాల్‌తో కడిగి, చివరకు 80°C వద్ద వాక్యూమ్ ఓవెన్‌లో 3 గంటలు ఆరబెట్టండి.
3. తూకం వేయడం: ముడి పదార్థాలను స్టోయికియోమెట్రిక్ నిష్పత్తిలో (Zn:Te=1:1) తూకం వేయండి. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద జింక్ ఆవిరి అయ్యే అవకాశాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, 2-3% అదనపు జింక్‌ను జోడించవచ్చు.

2.2.2 మెటీరియల్ మిక్సింగ్

1. రుబ్బుకోవడం మరియు కలపడం: తూకం వేసిన జింక్ మరియు టెల్లూరియంను ఒక అగేట్ మోర్టార్‌లో వేసి, ఆర్గాన్ నిండిన గ్లోవ్ బాక్స్‌లో 30 నిమిషాలు సమానంగా కలిసే వరకు రుబ్బుకోవాలి.
2. పెల్లెటైజింగ్: మిశ్రమ పొడిని ఒక అచ్చులో ఉంచి, 10-15MPa ఒత్తిడిలో 10-20mm వ్యాసం కలిగిన గుళికలను నొక్కండి.

2.2.3 ప్రతిచర్య పాత్ర తయారీ

1. క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ ట్రీట్‌మెంట్: అధిక-స్వచ్ఛత గల క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లను ఎంచుకోండి (లోపలి వ్యాసం 20-30 మిమీ, గోడ మందం 2-3 మిమీ), ముందుగా ఆక్వా రెజియాలో 24 గంటలు నానబెట్టి, డీయోనైజ్డ్ నీటితో బాగా కడిగి, 120°C వద్ద ఓవెన్‌లో ఆరబెట్టండి.
2. తరలింపు: ముడి పదార్థ గుళికలను క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లో ఉంచండి, వాక్యూమ్ సిస్టమ్‌కు కనెక్ట్ చేయండి మరియు ≤10⁻³Pa కి తరలించండి.
3. సీలింగ్: క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను హైడ్రోజన్-ఆక్సిజన్ జ్వాలను ఉపయోగించి సీల్ చేయండి, గాలి చొరబడకుండా ఉండటానికి ≥50mm పొడవు ఉండేలా చూసుకోండి.

2.2.4 అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రతిచర్య

1. మొదటి తాపన దశ: సీలు చేసిన క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను ట్యూబ్ ఫర్నేస్‌లో ఉంచి, 2-3°C/నిమిషానికి 400°C వరకు వేడి చేసి, జింక్ మరియు టెల్లూరియం మధ్య ప్రారంభ ప్రతిచర్యను అనుమతించడానికి 12 గంటలు అలాగే ఉంచండి.
2. రెండవ తాపన దశ: 1-2°C/నిమిషానికి 950-1050°C (క్వార్ట్జ్ మృదుత్వ స్థానం 1100°C కంటే తక్కువ) వరకు వేడి చేయడం కొనసాగించండి, 24-48 గంటలు అలాగే ఉంచండి.
3. ట్యూబ్ రాకింగ్: అధిక-ఉష్ణోగ్రత దశలో, ప్రతి 2 గంటలకు ఫర్నేస్‌ను 45° వద్ద వంచి, రియాక్టెంట్‌లను పూర్తిగా కలపడానికి అనేకసార్లు రాక్ చేయండి.
4. శీతలీకరణ: ప్రతిచర్య పూర్తయిన తర్వాత, ఉష్ణ ఒత్తిడి కారణంగా నమూనా పగుళ్లను నివారించడానికి గది ఉష్ణోగ్రతకు 0.5-1°C/నిమిషానికి నెమ్మదిగా చల్లబరచండి.

2.2.5 ఉత్పత్తి ప్రాసెసింగ్

1. ఉత్పత్తి తొలగింపు: గ్లోవ్ బాక్స్‌లో క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను తెరిచి, ప్రతిచర్య ఉత్పత్తిని తీసివేయండి.
2. గ్రైండింగ్: ఏదైనా ప్రతిచర్య చెందని పదార్థాలను తొలగించడానికి ఉత్పత్తిని పొడిగా మార్చండి.
3. ఎనియలింగ్: అంతర్గత ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి మరియు స్ఫటికీకరణను మెరుగుపరచడానికి ఆర్గాన్ వాతావరణంలో 600°C వద్ద పౌడర్‌ను 8 గంటల పాటు వేడి చేయండి.
4. లక్షణం: దశ స్వచ్ఛత మరియు రసాయన కూర్పును నిర్ధారించడానికి XRD, SEM, EDS, మొదలైన వాటిని నిర్వహించండి.

2.3 ప్రాసెస్ పారామీటర్ ఆప్టిమైజేషన్

1. ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ: సరైన ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 1000±20°C. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు అసంపూర్ణ ప్రతిచర్యకు దారితీయవచ్చు, అయితే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు జింక్ అస్థిరతకు కారణం కావచ్చు.
2. సమయ నియంత్రణ: పూర్తి ప్రతిచర్యను నిర్ధారించడానికి హోల్డింగ్ సమయం ≥24 గంటలు ఉండాలి.
3. శీతలీకరణ రేటు: నెమ్మదిగా చల్లబరచడం (0.5-1°C/నిమిషం) పెద్ద క్రిస్టల్ గ్రెయిన్‌లను ఇస్తుంది.

2.4 ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు విశ్లేషణ

ప్రయోజనాలు:

• సులభమైన ప్రక్రియ, తక్కువ పరికరాల అవసరాలు
• బ్యాచ్ ఉత్పత్తికి అనుకూలం
• ఉత్పత్తి యొక్క అధిక స్వచ్ఛత

ప్రతికూలతలు:

• అధిక ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత, అధిక శక్తి వినియోగం
• అసమాన ధాన్యం పరిమాణ పంపిణీ
• తక్కువ మొత్తంలో ప్రతిచర్య చెందని పదార్థాలు ఉండవచ్చు.

3. ZnTe సంశ్లేషణ కోసం ఆవిరి రవాణా పద్ధతి

3.1 సూత్రం

ఆవిరి రవాణా పద్ధతిలో రియాక్టెంట్ ఆవిరిని నిక్షేపణ కోసం తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత జోన్‌కు రవాణా చేయడానికి క్యారియర్ వాయువును ఉపయోగిస్తారు, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలను నియంత్రించడం ద్వారా ZnTe యొక్క దిశాత్మక పెరుగుదలను సాధిస్తారు. అయోడిన్‌ను సాధారణంగా రవాణా ఏజెంట్‌గా ఉపయోగిస్తారు:

ZnTe(లు) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)

3.2 వివరణాత్మక విధానం

3.2.1 ముడి పదార్థాల తయారీ

1. పదార్థ ఎంపిక: అధిక-స్వచ్ఛత ZnTe పౌడర్ (స్వచ్ఛత ≥99.999%) లేదా స్టోయికియోమెట్రిక్‌గా కలిపిన Zn మరియు Te పౌడర్‌లను ఉపయోగించండి.
2. రవాణా ఏజెంట్ తయారీ: అధిక-స్వచ్ఛత అయోడిన్ స్ఫటికాలు (స్వచ్ఛత ≥99.99%), 5-10mg/cm³ ప్రతిచర్య ట్యూబ్ వాల్యూమ్ మోతాదు.
3. క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ ట్రీట్‌మెంట్: సాలిడ్-స్టేట్ రియాక్షన్ పద్ధతి మాదిరిగానే ఉంటుంది, కానీ పొడవైన క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లు (300-400 మిమీ) అవసరం.

3.2.2 ట్యూబ్ లోడింగ్

1. మెటీరియల్ ప్లేస్‌మెంట్: క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ యొక్క ఒక చివర ZnTe పౌడర్ లేదా Zn+Te మిశ్రమాన్ని ఉంచండి.
2. అయోడిన్ కలపడం: గ్లోవ్ బాక్స్‌లోని క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌కు అయోడిన్ స్ఫటికాలను జోడించండి.
3. తరలింపు: ≤10⁻³Pa కు తరలింపు.
4. సీలింగ్: హైడ్రోజన్-ఆక్సిజన్ జ్వాలతో సీల్ చేయండి, ట్యూబ్‌ను అడ్డంగా ఉంచండి.

3.2.3 ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత సెటప్

1. హాట్ జోన్ ఉష్ణోగ్రత: 850-900°Cకి సెట్ చేయబడింది.
2. కోల్డ్ జోన్ ఉష్ణోగ్రత: 750-800°Cకి సెట్ చేయబడింది.
3. గ్రేడియంట్ జోన్ పొడవు: సుమారు 100-150mm.

3.2.4 వృద్ధి ప్రక్రియ

1. మొదటి దశ: 3°C/నిమిషానికి 500°C కు వేడి చేసి, అయోడిన్ మరియు ముడి పదార్థాల మధ్య ప్రారంభ ప్రతిచర్యను అనుమతించడానికి 2 గంటలు అలాగే ఉంచండి.
2. రెండవ దశ: సెట్ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం కొనసాగించండి, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతను నిర్వహించండి మరియు 7-14 రోజులు పెరుగుతుంది.
3. చల్లబరచడం: పెరుగుదల పూర్తయిన తర్వాత, గది ఉష్ణోగ్రతకు 1°C/నిమిషానికి చల్లబరచండి.

3.2.5 ఉత్పత్తి సేకరణ

1. ట్యూబ్ ఓపెనింగ్: గ్లోవ్ బాక్స్‌లో క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌ను తెరవండి.
2. సేకరణ: చల్లని చివరలో ZnTe సింగిల్ క్రిస్టల్‌లను సేకరించండి.
3. శుభ్రపరచడం: ఉపరితల-శోషించబడిన అయోడిన్‌ను తొలగించడానికి 5 నిమిషాల పాటు అన్‌హైడ్రస్ ఇథనాల్‌తో అల్ట్రాసోనిక్‌గా శుభ్రం చేయండి.

3.3 ప్రాసెస్ కంట్రోల్ పాయింట్లు

1. అయోడిన్ పరిమాణం నియంత్రణ: అయోడిన్ గాఢత రవాణా రేటును ప్రభావితం చేస్తుంది; సరైన పరిధి 5-8mg/cm³.
2. ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత: 50-100°C లోపల ప్రవణతను నిర్వహించండి.
3. పెరుగుదల సమయం: సాధారణంగా 7-14 రోజులు, కావలసిన క్రిస్టల్ పరిమాణాన్ని బట్టి.

3.4 ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు విశ్లేషణ

ప్రయోజనాలు:

• అధిక-నాణ్యత గల సింగిల్ క్రిస్టల్‌లను పొందవచ్చు
• పెద్ద క్రిస్టల్ పరిమాణాలు
• అధిక స్వచ్ఛత

ప్రతికూలతలు:

• దీర్ఘ వృద్ధి చక్రాలు
• అధిక పరికరాల అవసరాలు
• తక్కువ దిగుబడి

4. ZnTe నానోమెటీరియల్ సంశ్లేషణ కోసం పరిష్కార-ఆధారిత పద్ధతి

4.1 సూత్రం

ద్రావణ ఆధారిత పద్ధతులు ZnTe నానోపార్టికల్స్ లేదా నానోవైర్‌లను తయారు చేయడానికి ద్రావణంలో పూర్వగామి ప్రతిచర్యలను నియంత్రిస్తాయి. ఒక సాధారణ ప్రతిచర్య:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

4.2 వివరణాత్మక విధానం

4.2.1 రియాజెంట్ తయారీ

1. జింక్ మూలం: జింక్ అసిటేట్ (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), స్వచ్ఛత ≥99.99%.
2. టెలూరియం మూలం: టెలూరియం డయాక్సైడ్ (TeO₂), స్వచ్ఛత ≥99.99%.
3. తగ్గించే ఏజెంట్: సోడియం బోరోహైడ్రైడ్ (NaBH₄), స్వచ్ఛత ≥98%.
4. ద్రావకాలు: అయోనైజ్డ్ నీరు, ఇథిలీనెడియమైన్, ఇథనాల్.
5. సర్ఫ్యాక్టెంట్: సెటిల్ట్రిమీథైలామోనియం బ్రోమైడ్ (CTAB).

4.2.2 టెలూరియం పూర్వగామి తయారీ

1. ద్రావణ తయారీ: 0.1mmol TeO₂ ను 20ml డీయోనైజ్డ్ నీటిలో కరిగించండి.
2. తగ్గింపు చర్య: 0.5mmol NaBH₄ వేసి, HTe⁻ ద్రావణాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి 30 నిమిషాలు అయస్కాంతంగా కదిలించండి.
   TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑
3. రక్షణ వాతావరణం: ఆక్సీకరణను నివారించడానికి అంతటా నత్రజని ప్రవాహాన్ని నిర్వహించండి.

4.2.3 ZnTe నానోపార్టికల్ సంశ్లేషణ

1. జింక్ ద్రావణ తయారీ: 0.1mmol జింక్ అసిటేట్‌ను 30ml ఇథిలీనెడియమైన్‌లో కరిగించండి.
2. మిక్సింగ్ రియాక్షన్: జింక్ ద్రావణానికి HTe⁻ ద్రావణాన్ని నెమ్మదిగా జోడించి, 80°C వద్ద 6 గంటలు చర్య జరపండి.
3. సెంట్రిఫ్యూగేషన్: ప్రతిచర్య తర్వాత, ఉత్పత్తిని సేకరించడానికి 10,000rpm వద్ద సెంట్రిఫ్యూజ్‌ను 10 నిమిషాలు చేయండి.
4. వాషింగ్: ఇథనాల్ మరియు డీయోనైజ్డ్ నీటితో మూడుసార్లు ప్రత్యామ్నాయంగా వాషింగ్ చేయండి.
5. ఆరబెట్టడం: 60°C వద్ద 6 గంటల పాటు వాక్యూమ్ డ్రై చేయండి.

4.2.4 ZnTe నానోవైర్ సంశ్లేషణ

1. టెంప్లేట్ జోడింపు: జింక్ ద్రావణానికి 0.2 గ్రా CTAB జోడించండి.
2. హైడ్రోథర్మల్ రియాక్షన్: మిశ్రమ ద్రావణాన్ని 50ml టెఫ్లాన్-లైన్డ్ ఆటోక్లేవ్‌కి బదిలీ చేయండి, 180°C వద్ద 12 గంటల పాటు రియాక్ట్ చేయండి.
3. పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్: నానోపార్టికల్స్ మాదిరిగానే.

4.3 ప్రాసెస్ పారామీటర్ ఆప్టిమైజేషన్

1. ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ: నానోపార్టికల్స్‌కు 80-90°C, నానోవైర్‌లకు 180-200°C.
2. pH విలువ: 9-11 మధ్య నిర్వహించండి.
3. ప్రతిచర్య సమయం: నానోపార్టికల్స్‌కు 4-6 గంటలు, నానోవైర్‌లకు 12-24 గంటలు.

4.4 ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు విశ్లేషణ

ప్రయోజనాలు:

• తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ప్రతిచర్య, శక్తి ఆదా
• నియంత్రించదగిన పదనిర్మాణం మరియు పరిమాణం
• పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తికి అనుకూలం

ప్రతికూలతలు:

• ఉత్పత్తులలో మలినాలు ఉండవచ్చు
• పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్ అవసరం
• తక్కువ క్రిస్టల్ నాణ్యత

5. ZnTe థిన్ ఫిల్మ్ తయారీకి మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ (MBE)

5.1 సూత్రం

అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ పరిస్థితులలో Zn మరియు Te యొక్క పరమాణు కిరణాలను ఒక ఉపరితలంపైకి మళ్ళించడం ద్వారా, బీమ్ ఫ్లక్స్ నిష్పత్తులు మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉష్ణోగ్రతను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం ద్వారా MBE ZnTe సింగిల్-క్రిస్టల్ సన్నని ఫిల్మ్‌లను పెంచుతుంది.

5.2 వివరణాత్మక విధానం

5.2.1 వ్యవస్థ తయారీ

1. వాక్యూమ్ సిస్టమ్: బేస్ వాక్యూమ్ ≤1×10⁻⁸Pa.
2. మూల తయారీ:
   • జింక్ మూలం: BN క్రూసిబుల్‌లో 6N అధిక-స్వచ్ఛత జింక్.
   • టెల్లూరియం మూలం: PBN క్రూసిబుల్‌లో 6N అధిక-స్వచ్ఛత టెల్లూరియం.
3. ఉపరితల తయారీ:
   • సాధారణంగా ఉపయోగించే GaAs(100) సబ్‌స్ట్రేట్.
   • సబ్‌స్ట్రేట్ క్లీనింగ్: ఆర్గానిక్ ద్రావణి క్లీనింగ్ → యాసిడ్ ఎచింగ్ → డీయోనైజ్డ్ వాటర్ రిన్సింగ్ → నైట్రోజన్ డ్రైయింగ్.

5.2.2 వృద్ధి ప్రక్రియ

1. సబ్‌స్ట్రేట్ అవుట్‌గ్యాసింగ్: ఉపరితల శోషకాలను తొలగించడానికి 200°C వద్ద 1 గంట పాటు కాల్చండి.
2. ఆక్సైడ్ తొలగింపు: 580°C వరకు వేడి చేసి, ఉపరితల ఆక్సైడ్‌లను తొలగించడానికి 10 నిమిషాలు అలాగే ఉంచండి.
3. బఫర్ పొర పెరుగుదల: 300°C వరకు చల్లబరుస్తుంది, 10nm ZnTe బఫర్ పొరను పెంచుతుంది.
4. ప్రధాన వృద్ధి:
   • ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత: 280-320°C.
   • జింక్ బీమ్ సమానమైన పీడనం: 1×10⁻⁶టోర్.
   • టెలూరియం పుంజం సమానమైన పీడనం: 2×10⁻⁶టోర్.
   • V/III నిష్పత్తి 1.5-2.0 వద్ద నియంత్రించబడుతుంది.
   • వృద్ధి రేటు: 0.5-1μm/గం.
5. అన్నేలింగ్: పెరిగిన తర్వాత, 250°C వద్ద 30 నిమిషాలు నానబెట్టండి.

5.2.3 ఇన్-సిటు పర్యవేక్షణ

1. RHEED పర్యవేక్షణ: ఉపరితల పునర్నిర్మాణం మరియు పెరుగుదల విధానం యొక్క నిజ-సమయ పరిశీలన.
2. మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ: పరమాణు పుంజం తీవ్రతలను పర్యవేక్షించడం.
3. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ థర్మామెట్రీ: ఖచ్చితమైన ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ.

5.3 ప్రాసెస్ కంట్రోల్ పాయింట్లు

1. ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ: ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత క్రిస్టల్ నాణ్యత మరియు ఉపరితల స్వరూపాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.
2. బీమ్ ఫ్లక్స్ నిష్పత్తి: Te/Zn నిష్పత్తి లోపాల రకాలు మరియు సాంద్రతలను ప్రభావితం చేస్తుంది.
3. వృద్ధి రేటు: తక్కువ రేట్లు క్రిస్టల్ నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తాయి.

5.4 ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు విశ్లేషణ

ప్రయోజనాలు:

• ఖచ్చితమైన కూర్పు మరియు డోపింగ్ నియంత్రణ.
• అధిక-నాణ్యత సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లు.
• అణుపరంగా చదునైన ఉపరితలాలు సాధించగలవు.

ప్రతికూలతలు:

• ఖరీదైన పరికరాలు.
• నెమ్మదిగా వృద్ధి రేటు.
• అధునాతన కార్యాచరణ నైపుణ్యాలు అవసరం.

6. ఇతర సంశ్లేషణ పద్ధతులు

6.1 రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD)

1. పూర్వగాములు: డైఇథైల్జింక్ (DEZn) మరియు డైఐసోప్రొపైల్టెల్యురైడ్ (DIPTe).
2. ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత: 400-500°C.
3. వాహక వాయువు: అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన నైట్రోజన్ లేదా హైడ్రోజన్.
4. పీడనం: వాతావరణ లేదా అల్ప పీడనం (10-100Torr).

6.2 ఉష్ణ బాష్పీభవనం

1. మూల పదార్థం: అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన ZnTe పొడి.
2. వాక్యూమ్ స్థాయి: ≤1×10⁻⁴Pa.
3. బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రత: 1000-1100°C.
4. ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత: 200-300°C.

7. ముగింపు

జింక్ టెల్యూరైడ్‌ను సంశ్లేషణ చేయడానికి వివిధ పద్ధతులు ఉన్నాయి, ప్రతి దాని స్వంత ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. ఘన-స్థితి ప్రతిచర్య బల్క్ మెటీరియల్ తయారీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఆవిరి రవాణా అధిక-నాణ్యత సింగిల్ స్ఫటికాలను ఇస్తుంది, ద్రావణ పద్ధతులు సూక్ష్మ పదార్ధాలకు అనువైనవి మరియు MBE అధిక-నాణ్యత సన్నని ఫిల్మ్‌ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు అధిక-పనితీరు గల ZnTe పదార్థాలను పొందేందుకు ప్రక్రియ పారామితుల యొక్క కఠినమైన నియంత్రణతో, అవసరాల ఆధారంగా తగిన పద్ధతిని ఎంచుకోవాలి. భవిష్యత్ దిశలలో తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత సంశ్లేషణ, పదనిర్మాణ నియంత్రణ మరియు డోపింగ్ ప్రక్రియ ఆప్టిమైజేషన్ ఉన్నాయి.