1. Destpêk

Tellurîda zincê (ZnTe) materyalek nîvconductor a koma II-VI ya girîng e ku xwedî avahiyek rasterast a bandgap e. Di germahiya odeyê de, bandgapiya wê bi qasî 2.26eV e, û di cîhazên optoelektronîk, şaneyên rojê, detektorên tîrêjê û warên din de serîlêdanên berfireh dibîne. Ev gotar dê danasînek berfireh li ser pêvajoyên sentezê yên cûrbecûr ji bo tellurîda zincê peyda bike, di nav de reaksiyona rewşa hişk, veguhastina buharê, rêbazên li ser bingeha çareseriyê, epîtaksiya tîrêjên molekulî, û hwd. Her rêbaz dê bi berfirehî di warê prensîb, prosedur, avantaj û dezavantajên xwe de, û nirxandinên sereke were ravekirin.

2. Rêbaza Reaksiyona Rewşa Hişk ji bo Senteza ZnTe

2.1 Prensîb

Rêbaza reaksiyona rewşa hişk rêbaza herî kevneşopî ye ji bo amadekirina tellurida zincê, ku tê de zinca paqijiya bilind û telluriyûm rasterast di germahiyên bilind de reaksiyonê dikin da ku ZnTe çêbikin:

Zn + Te → ZnTe

2.2 Prosedûra Berfireh

2.2.1 Amadekirina Madeyên Xav

1. Hilbijartina Materyalê: Granulên zincê yên paqijiya bilind û perçeyên telluryûmê yên bi paqijiya ≥99.999% wekî materyalên destpêkê bikar bînin.
2. Pêş-dermankirina Materyalê:
   • Dermankirina bi zînkê: Pêşî 1 deqîqe di nav asîda hîdroklorîk a şilkirî (5%) de bihêlin da ku oksîdên rûyê werin rakirin, bi ava deîyonîze bişon, bi etanolê bêav bişon, û di dawiyê de 2 saetan di firineke valahiyê de di 60°C de hişk bikin.
   • Dermankirina telluryûmê: Pêşî 30 saniyeyan di nav ava regia (HNO₃:HCl=1:3) de bihêlin da ku oksîdên rûyê werin rakirin, bi ava deîyonîze bişon heta ku bêalî bibe, bi etanolê bêav bişon, û di dawiyê de 3 saetan di firineke valahiyê de di 80°C de zuwa bikin.
3. Girankirin: Madeyên xav bi rêjeya stoîkyometrîk (Zn:Te=1:1) bipîvin. Ji ber ku di germahiyên bilind de dibe ku çînko bihele, dibe ku %2-3 zêdetir lê were zêdekirin.

2.2.2 Tevlihevkirina Materyalan

1. Hûrkirin û Tevlihevkirin: Çînko û telluryûma pîvandî têxin hawaneke agat û di qutiyeke lepikan a bi argon tijî de 30 deqîqeyan hûr bikin heta ku bi rengek yekreng tevlîhev bibin.
2. Peletkirin: Toza tevlihevkirî têxin qalibekê û di bin zexta 10-15MPa de bipêçin û bikin peletên bi qûtra 10-20 mm.

2.2.3 Amadekirina Keştiya Reaksiyonê

1. Dermankirina Lûleyên Kuartê: Lûleyên kuartzê yên paqijiya bilind hilbijêrin (qûtreya hundirîn 20-30 mm, qalindahiya dîwaran 2-3 mm), pêşî 24 saetan di ava regia de bihêlin, bi ava bêîyonîze baş bişon, û di firinê de di 120°C de hişk bikin.
2. Valakirin: Peletên madeya xav têxin nav lûleya kuartzê, bi pergala valahiyê ve girêdin, û heta ≤10⁻³Pa vala bikin.
3. Morkirin: Lûleya kuartzê bi karanîna agirê hîdrojen-oksîjenê mohr bikin, û ji bo nehewcebûna hewayê dirêjahiya mohrkirinê ≥50 mm misoger bikin.

2.2.4 Reaksiyona Germahiya Bilind

1. Qonaxa Germkirinê ya Yekem: Lûleya kuartzê ya mohrkirî têxin firneyeke lûleyî û bi rêjeya 2-3°C/deqîqeyê heta 400°C germ bikin, 12 saetan bihêlin da ku dest bi reaksiyona destpêkê di navbera çînko û telluryûmê de bikin.
2. Qonaxa Duyem a Germkirinê: Germkirinê heta 950-1050°C (li jêr xala nermbûna kuartzê ya 1100°C) bi leza 1-2°C/deqîqeyê bidomînin, 24-48 saetan bihêlin.
3. Lerizîna Lûleyê: Di qonaxa germahiya bilind de, her 2 saetan carekê firnê li 45° bizivirînin û çend caran bizivirînin da ku tevliheviya tevahî ya reaktantan pêk were.
4. Sarkirin: Piştî temambûna reaksiyonê, ji bo pêşîgirtina li şikestina nimûneyê ji ber stresa germî, hêdî hêdî bi 0.5-1°C/min heta germahiya odeyê sar bikin.

2.2.5 Pêvajoya Berheman

1. Rakirina Berhemê: Lûleya quartzê di qutiya lepikan de vekin û berhema reaksiyonê derxînin.
2. Hûrkirin: Berhemê ji nû ve hûr bikin û bikin toz da ku hemû materyalên reaksiyonê nejîn werin rakirin.
3. Germkirin: Tozê di 600°C de di bin atmosfera argonê de 8 saetan bi germkirinê germ bikin da ku zexta navxweyî sivik bikin û krîstalînîteyê baştir bikin.
4. Taybetmendîkirin: Ji bo piştrastkirina paqijiya qonaxê û pêkhateya kîmyewî, XRD, SEM, EDS, û hwd. pêk bînin.

2.3 Optimîzasyona Parametreyên Pêvajoyê

1. Kontrolkirina Germahîyê: Germahiya reaksiyonê ya çêtirîn 1000±20°C ye. Germahîyên nizm dikarin bibin sedema reaksiyoneke netemam, lê germahîyên bilindtir dikarin bibin sedema helandina zincê.
2. Kontrola Demê: Ji bo misogerkirina reaksiyona temam, divê dema ragirtinê ≥24 demjimêran be.
3. Rêjeya Sarbûnê: Sarbûna hêdî (0.5-1°C/deqîqe) dendikên krîstal ên mezintir çêdike.

2.4 Analîza Awantaj û Dezawantajên

Awantaj:

• Prosesa hêsan, hewcedariyên kêm ên amûrê
• Ji bo hilberîna komî minasib e
• Paqijiya bilind a hilberê

Dezawantaj:

• Germahiya reaksiyonê ya bilind, xerckirina enerjiyê ya bilind
• Belavkirina mezinahiya genim a neyeksan
• Dibe ku mîqdarên piçûk ji materyalên reaksiyonê negirtiye dihewîne

3. Rêbaza Veguhestina Buharê ji bo Senteza ZnTe

3.1 Prensîb

Rêbaza veguhastina buharê gazek hilgir bikar tîne da ku buharên reaktantê ji bo danîna wan ber bi herêmeke germahiya nizm veguhezîne, û bi kontrolkirina gradyantên germahiyê mezinbûna arasteyî ya ZnTe pêk tîne. Îyod bi gelemperî wekî ajana veguhastinê tê bikar anîn:

ZnTe(s) + I2(g) ⇌ ZnI2(g) + 1/2Te2(g)

3.2 Prosedûra Berfireh

3.2.1 Amadekirina Madeyên Xav

1. Hilbijartina Materyalê: Toza ZnTe ya paqijiya bilind (paqijî ≥99.999%) an jî tozên Zn û Te yên bi awayekî stoîkyometrîkî tevlihevkirî bikar bînin.
2. Amadekirina Maddeya Veguhestinê: Krîstalên iyodê yên paqijiya bilind (paqijî ≥99.99%), dozaja 5-10mg/cm³ qebareya lûleya reaksiyonê.
3. Dermankirina Lûleya Kuartê: Eynî wekî rêbaza reaksiyona rewşa hişk, lê lûleyên kuartzê yên dirêjtir (300-400 mm) hewce ne.

3.2.2 Barkirina Lûleyê

1. Cihkirina Materyalan: Toza ZnTe an jî têkelê Zn+Te li dawiya lûleya kuartzê deynin.
2. Zêdekirina Îyodê: Krîstalên îyodê li lûleya kuartzê ya di qutiya lepikan de zêde bikin.
3. Valakirin: Heta ≤10⁻³Pa vala bikin.
4. Morkirin: Bi agirê hîdrojen-oksîjenê mohr bikin, lûleyê horizontî bihêlin.

3.2.3 Sazkirina Gradienta Germahîyê

1. Germahiya Herêma Germ: Li ser 850-900°C were danîn.
2. Germahiya Herêma Sar: Li ser 750-800°C were danîn.
3. Dirêjahiya Herêma Gradientê: Nêzîkî 100-150 mm.

3.2.4 Pêvajoya Mezinbûnê

1. Qonaxa Yekem: Bi leza 3°C/deqîqeyê heta 500°C germ bikin, 2 saetan bihêlin da ku reaksiyona destpêkê di navbera iyodê û madeyên xav de çêbibe.
2. Qonaxa Duyem: Germkirinê heta germahiya diyarkirî bidomînin, gradyana germahiyê biparêzin, û ji bo 7-14 rojan mezin bibin.
3. Sarkirin: Piştî temambûna mezinbûnê, bi rêjeya 1°C/deqîqeyê heta germahiya odeyê sar bikin.

3.2.5 Berhevkirina Berheman

1. Vekirina Lûleyê: Lûleya quartz di qutiyek lepikan de vekin.
2. Berhevkirin: Krîstalên yekane yên ZnTe li dawiya sar berhev bikin.
3. Paqijkirin: Ji bo rakirina iyoda li ser rûyê erdê adsorbekirî, bi etanolê bêav 5 deqîqeyan bi ultrasonîk paqij bikin.

3.3 Xalên Kontrolkirina Pêvajoyê

1. Kontrolkirina Mîqdara Îyodê: Têkeliya îyodê bandorê li rêjeya veguhastinê dike; rêjeya çêtirîn 5-8mg/cm³ e.
2. Gradîenta Germahîyê: Gradîentê di navbera 50-100°C de biparêze.
3. Dema Mezinbûnê: Bi gelemperî 7-14 roj, li gorî mezinahiya krîstala xwestî.

3.4 Analîza Awantaj û Dezawantajên

Awantaj:

• Krîstalên yekane yên bi kalîte bilind dikarin werin bidestxistin
• Mezinahiyên krîstalên mezintir
• Paqijiya bilind

Dezawantaj:

• Çerxên mezinbûna dirêj
• Pêdiviyên alavên bilind
• Berhema kêm

4. Rêbaza Çareserî ji bo Senteza Nanomateryalê ZnTe

4.1 Prensîb

Rêbazên li ser çareseriyê reaksiyonên pêşeng di çareseriyê de kontrol dikin da ku nanopartikulên ZnTe an jî nanotel amade bikin. Reaksiyonek tîpîk ev e:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

4.2 Prosedûra Berfireh

4.2.1 Amadekirina Reaktîfê

1. Çavkaniya Sînkê: Asetata sînkoyê (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), paqijî ≥99.99%.
2. Çavkaniya Telluryum: Dîoksîda Telluryum (TeO₂), paqijî ≥99.99%.
3. Maddeya Kêmkirinê: Sodyûm borohîdrîd (NaBH₄), paqijî ≥98%.
4. Çareserkerên: Ava deîyonîzekirî, etîlenamîn, etanol.
5. Rûberçalak: Setîltrîmetalammonîyûm bromîd (CTAB).

4.2.2 Amadekirina Pêşberê Telluriumê

1. Amadekirina çareseriyê: 0.1 mmol TeO₂ di 20 ml ava bêîyonîze de bihelînin.
2. Reaksiyona Reduksiyonê: 0.5 mmol NaBH₄ lê zêde bikin, 30 deqîqeyan bi awayekî magnetîkî tev bidin da ku çareseriya HTe⁻ çêbibe.
   TeO2 + 3BH4- + 3H2O → HTe- + 3B(OH)₃ + 3H2↑
3. Atmosfera Parastinê: Ji bo pêşîgirtina li oksîdasyonê, herikîna nîtrojenê li seranserê avahiyê biparêzin.

4.2.3 Senteza Nanopartikulên ZnTe

1. Amadekirina Çareseriya Sînkê: 0.1 mmol asetata sînk di 30 ml etîlenamîn de bihelînin.
2. Reaksiyona Tevlihevkirinê: Hêdî hêdî çareseriya HTe⁻ li çareseriya zincê zêde bikin, di 80°C de 6 saetan reaksiyonê nîşan bidin.
3. Santrifûjkirin: Piştî reaksiyonê, bi leza 10,000 rpm bo 10 deqeyan santrifûj bikin da ku berhemê berhev bikin.
4. Şuştin: Sê caran bi etanol û ava deîyonîze bi dorê şuştin.
5. Zuhakirin: Di germahiya 60°C de bo 6 saetan bi makîneya paqijkirinê zuha bike.

4.2.4 Senteza Nanotelê ZnTe

1. Zêdekirina Şablonê: 0.2 g CTAB li çareseriya zincê zêde bikin.
2. Reaksiyona Hîdrotermal: Çareseriya tevlihevkirî veguhezînin otoklaveke 50 ml ya bi Teflon hatiye pêçandin, di 180°C de 12 saetan reaksiyonê nîşan bidin.
3. Pêvajoya Piştî-Pêvajoyê: Eynî wekî nanopartikulan.

4.3 Optimîzasyona Parametreyên Pêvajoyê

1. Kontrola Germahîyê: 80-90°C ji bo nanopartikulan, 180-200°C ji bo nanotelan.
2. Nirxa pH: Di navbera 9-11 de bimîne.
3. Dema Reaksiyonê: Ji bo nanopartikulan 4-6 saet, ji bo nanotelan 12-24 saet.

4.4 Analîza Awantaj û Dezawantajên

Awantaj:

• Reaksiyona germahiya nizm, teserûfa enerjiyê
• Morfolojî û mezinahiya kontrolkirî
• Ji bo hilberîna mezin minasib e

Dezawantaj:

• Dibe ku berhem madeyên nepak dihewînin
• Pêdivî bi pêvajoya piştî-proseskirinê heye
• Kalîteya krîstalê nizmtir

5. Epîtaksîya Tîrêjên Molekulî (MBE) ji bo Amadekirina Fîlma Tenik a ZnTe

5.1 Prensîb

MBE fîlmên tenik ên krîstala yekane yên ZnTe bi rêvebirina tîrêjên molekulî yên Zn û Te li ser substratê di bin şert û mercên valahiyek pir bilind de çêdike, û rêjeyên herikîna tîrêjê û germahiya substratê bi baldarî kontrol dike.

5.2 Prosedûra Berfireh

5.2.1 Amadekariya Sîstemê

1. Sîstema Valahîyê: Valahîya bingehîn ≤1×10⁻⁸Pa.
2. Amadekirina Çavkaniyê:
   • Çavkaniya zincê: zincê paqijiya bilind a 6N di fîncanê BN de.
   • Çavkaniya Telluryum: Telluryum a paqijiya bilind a 6N di fîncanê PBN de.
3. Amadekirina Substratê:
   • Substrata GaAs(100) ya ku bi gelemperî tê bikaranîn.
   • Paqijkirina binzemînê: Paqijkirina bi çareserkera organîk → gravura asîdê → şuştina bi ava bêîyonîze → zuwakirina bi nîtrojenê.

5.2.2 Pêvajoya Mezinbûnê

1. Derxistina Gaza Bingehê: Li 200°C saetekê bipêjin da ku adsorbatên rûyê wê werin rakirin.
2. Rakirina Oksîdê: Germ bikin heta 580°C, 10 deqîqeyan bihêlin da ku oksîtên rûyê erdê werin rakirin.
3. Mezinbûna Qata Tamponê: Heta 300°C sar bikin, qata tamponê ya ZnTe ya 10nm mezin bikin.
4. Mezinbûna sereke:
   • Germahiya binzemînê: 280-320°C.
   • Zexta wekhev a tîrêjê zincê: 1×10⁻⁶Torr.
   • Zeexta wekhev a tîrêjê Telluryûmê: 2×10⁻⁶Torr.
   • Rêjeya V/III li 1.5-2.0 tê kontrolkirin.
   • Rêjeya mezinbûnê: 0.5-1μm/saet.
5. Germkirin: Piştî mezinbûnê, 30 deqîqeyan di 250°C de bi germkirinê germ bikin.

5.2.3 Çavdêriya Li Cih

1. Çavdêriya RHEED: Çavdêriya demrast a ji nû ve avakirina rûberê û moda mezinbûnê.
2. Spektrometriya Girseyî: Şîdeta tîrêjên molekulî bişopînin.
3. Termometrîya Jêrravêj: Kontrola rast a germahiya substratê.

5.3 Xalên Kontrolkirina Pêvajoyê

1. Kontrola Germahîyê: Germahiya substratê bandorê li ser kalîteya krîstal û morfolojiya rûyê dike.
2. Rêjeya Herikîna Tîrêjê: Rêjeya Te/Zn bandorê li ser celeb û giraniya kêmasiyan dike.
3. Rêjeya Mezinbûnê: Rêjeyên kêmtir kalîteya krîstalê baştir dikin.

5.4 Analîza Awantaj û Dezawantajên

Awantaj:

• Kontrolkirina pêkhateya rast û dopîngê.
• Fîlmên krîstalên yekane yên bi kalîte bilind.
• Rûyên atomî yên dûz ên gengaz.

Dezawantaj:

• Amûrên biha.
• Rêjeyên mezinbûna hêdî.
• Pêdivî bi jêhatîyên operasyonê yên pêşkeftî heye.

6. Rêbazên Sentezê yên Din

6.1 Depozîsyona Buhara Kîmyewî (CVD)

1. Pêşgir: Dîetîlzînk (DEZn) û dîîzopropîltelûrîd (DIPTe).
2. Germahiya Reaksiyonê: 400-500°C.
3. Gaza Hilgir: Nîtrojen an hîdrojena paqijiya bilind.
4. Zext: Atmosferîk an zexta nizm (10-100Torr).

6.2 Buharbûna Germahî

1. Materyalê Çavkaniyê: Toza ZnTe ya paqijiya bilind.
2. Asta Valahîyê: ≤1×10⁻⁴Pa.
3. Germahiya Buharbûnê: 1000-1100°C.
4. Germahiya Bingehê: 200-300°C.

7. Encam

Ji bo sentezkirina tellurida zincê rêbazên cûrbecûr hene, her yek xwedî avantaj û dezavantajên xwe ne. Reaksiyona rewşa hişk ji bo amadekirina materyalên girseyî guncaw e, veguhastina buharê krîstalên yekane yên bi kalîte bilind çêdike, rêbazên çareseriyê ji bo nanomaterialan îdeal in, û MBE ji bo fîlmên tenik ên bi kalîte bilind tê bikar anîn. Serlêdanên pratîkî divê rêbaza guncaw li gorî hewcedariyan hilbijêrin, bi kontrola hişk a parametreyên pêvajoyê da ku materyalên ZnTe yên performansa bilind bi dest bixin. Rêwerzên pêşerojê senteza germahiya nizm, kontrola morfolojiyê, û çêtirkirina pêvajoya dopkirinê vedihewîne.