जिंक सेलेनाइड की भौतिक संश्लेषण प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित तकनीकी मार्ग और विस्तृत पैरामीटर शामिल हैं

1. सोल्वोथर्मल संश्लेषण

1. कच्चासामग्री अनुपात‌
जिंक पाउडर और सेलेनियम पाउडर को 1:1 मोलर अनुपात में मिलाया जाता है, और विलायक माध्यम के रूप में विआयनीकृत जल या एथिलीन ग्लाइकॉल मिलाया जाता है 35.

2 .प्रतिक्रिया की स्थितियाँ

o प्रतिक्रिया तापमान: 180-220°C

o प्रतिक्रिया समय: 12-24 घंटे

o दबाव: बंद प्रतिक्रिया केतली में स्व-निर्मित दबाव बनाए रखें
जिंक और सेलेनियम के प्रत्यक्ष संयोजन को गर्म करके नैनोस्केल जिंक सेलेनाइड क्रिस्टल उत्पन्न करने में सहायता की जाती है 35.

3.उपचार के बाद की प्रक्रिया‌
प्रतिक्रिया के बाद, इसे सेंट्रीफ्यूज किया गया, तनु अमोनिया (80 °C), मेथनॉल से धोया गया, और वैक्यूम में सुखाया गया (120 °C, P₂O₅)।बटेनपाउडर > 99.9% शुद्धता 13.

2. रासायनिक वाष्प जमाव विधि

1.कच्चे माल का पूर्व उपचार

o जिंक कच्चे माल की शुद्धता ≥ 99.99% है और इसे ग्रेफाइट क्रूसिबल में रखा गया है

o हाइड्रोजन सेलेनाइड गैस का परिवहन आर्गन गैस द्वारा किया जाता है।

2 .तापमान नियंत्रण

o जिंक वाष्पीकरण क्षेत्र: 850-900°C

o जमाव क्षेत्र: 450-500°C
तापमान प्रवणता द्वारा जिंक वाष्प और हाइड्रोजन सेलेनाइड का दिशात्मक जमाव 6.

3 .गैस पैरामीटर

o आर्गन प्रवाह: 5-10 एल/मिनट

o हाइड्रोजन सेलेनाइड का आंशिक दबाव:0.1-0.3 एटीएम
जमाव दर 0.5-1.2 मिमी/घंटा तक पहुंच सकती है, जिसके परिणामस्वरूप 60-100 मिमी मोटी पॉलीक्रिस्टलाइन जिंक सेलेनाइड 6 का निर्माण होता है.

3. ठोस-चरण प्रत्यक्ष संश्लेषण विधि

1. कच्चासामग्री हैंडलिंग‌
जिंक क्लोराइड विलयन को ऑक्सालिक एसिड विलयन के साथ अभिक्रिया कराकर जिंक ऑक्सालेट अवक्षेप बनाया गया, जिसे सुखाकर पीस लिया गया तथा 1:1.05 मोलर 4 के अनुपात में सेलेनियम पाउडर के साथ मिलाया गया।.

2 .थर्मल प्रतिक्रिया पैरामीटर

o वैक्यूम ट्यूब भट्ठी का तापमान: 600-650°C

o गर्म रखने का समय: 4-6 घंटे
2-10 μm कण आकार वाला जिंक सेलेनाइड पाउडर ठोस-चरण प्रसार प्रतिक्रिया 4 द्वारा उत्पन्न होता है.

प्रमुख प्रक्रियाओं की तुलना

विशेष प्रक्रिया नियंत्रण के मुख्य बिंदु: सोल्वोथर्मल विधि में आकारिकी 5 को विनियमित करने के लिए ओलिक एसिड जैसे सर्फेक्टेंट को जोड़ने की आवश्यकता होती है, और वाष्प जमाव के लिए सब्सट्रेट खुरदरापन < Ra20 होना आवश्यक है ताकि जमाव 6 की एकरूपता सुनिश्चित हो सके.

1. भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी).

1 .प्रौद्योगिकी पथ

o जिंक सेलेनाइड कच्चे माल को निर्वात वातावरण में वाष्पीकृत किया जाता है और स्पटरिंग या थर्मल वाष्पीकरण प्रौद्योगिकी12 का उपयोग करके सब्सट्रेट सतह पर जमा किया जाता है।

o जिंक और सेलेनियम के वाष्पीकरण स्रोतों को अलग-अलग तापमान ढालों (जिंक वाष्पीकरण क्षेत्र: 800-850 डिग्री सेल्सियस, सेलेनियम वाष्पीकरण क्षेत्र: 450-500 डिग्री सेल्सियस) पर गर्म किया जाता है, और वाष्पीकरण दर को नियंत्रित करके स्टोइकोमेट्रिक अनुपात को नियंत्रित किया जाता है‌12।

2 .पैरामीटर नियंत्रण

o निर्वात: ≤1×10⁻³ Pa

o बेसल तापमान: 200–400°C

o जमा दर:0.2–1.0 एनएम/सेकेंड
इन्फ्रारेड ऑप्टिक्स में उपयोग के लिए 50-500 एनएम मोटाई वाली जिंक सेलेनाइड फिल्में तैयार की जा सकती हैं 25.

2. यांत्रिक बॉल मिलिंग विधि

1.कच्चे माल की हैंडलिंग

o जिंक पाउडर (शुद्धता≥99.9%) को सेलेनियम पाउडर के साथ 1:1 मोलर अनुपात में मिलाया जाता है और स्टेनलेस स्टील बॉल मिल जार में लोड किया जाता है 23.

2 .प्रक्रिया पैरामीटर

o बॉल पीसने का समय: 10–20 घंटे

गति : 300–500 आरपीएम

o गोली अनुपात: 10:1 (जिरकोनिया पीसने वाली गेंदें)।
50-200 एनएम के कण आकार वाले जिंक सेलेनाइड नैनोकणों को यांत्रिक मिश्रधातु प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पन्न किया गया, जिसकी शुद्धता >99% 23 थी.

3. गर्म दबाव सिंटरिंग विधि

1 .प्रीकर्सर तैयारी

o जिंक सेलेनाइड नैनोपाउडर (कण आकार < 100 एनएम) को कच्चे माल के रूप में सोल्वोथर्मल विधि द्वारा संश्लेषित किया गया 4.

2 .सिंटरिंग पैरामीटर

o तापमान: 800–1000°C

o दबाव: 30–50 एमपीए

o गर्म रखें: 2–4 घंटे
उत्पाद का घनत्व > 98% है और इसे बड़े प्रारूप वाले ऑप्टिकल घटकों जैसे कि इन्फ्रारेड विंडो या लेंस 45 में संसाधित किया जा सकता है.

4. आणविक बीम एपिटैक्सी (एमबीई).

1.अति-उच्च निर्वात वातावरण

o निर्वात: ≤1×10⁻⁷ Pa

o जिंक और सेलेनियम आणविक किरणें इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण स्रोत6 के माध्यम से प्रवाह को सटीक रूप से नियंत्रित करती हैं।

2.विकास मापदंड

o आधार तापमान: 300–500°C (GaAs या नीलम सब्सट्रेट आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं)।

o विकास दर:0.1–0.5 एनएम/सेकेंड
उच्च परिशुद्धता ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए 0.1-5 μm की मोटाई रेंज में एकल-क्रिस्टल जिंक सेलेनाइड पतली फिल्में तैयार की जा सकती हैं56.