თუთიის სელენიდის ფიზიკური სინთეზის პროცესი ძირითადად მოიცავს შემდეგ ტექნიკურ გზებსა და დეტალურ პარამეტრებს

1. სოლვოთერმული სინთეზი

1. ნედლიმასალის თანაფარდობა‌
თუთიის ფხვნილი და სელენის ფხვნილი შერეულია 1:1 მოლური თანაფარდობით და გამხსნელ გარემოდ ემატება დეიონიზებული წყალი ან ეთილენგლიკოლი 35..

2.რეაქციის პირობები

რეაქციის ტემპერატურა: 180-220°C

რეაქციის დრო: 12-24 საათი

o წნევა: შეინარჩუნეთ თვითგენერირებული წნევა დახურულ რეაქციის ქვაბში
თუთიისა და სელენის პირდაპირი შერწყმა გაცხელებით ხდება ნანომასშტაბიანი თუთიის სელენიდის კრისტალების წარმოქმნის მიზნით 35..

3.მკურნალობის შემდგომი პროცესი‌
რეაქციის შემდეგ, ის ცენტრიფუგირდა, გაირეცხა განზავებული ამიაკით (80 °C), მეთანოლით და ვაკუუმში გაშრა (120 °C, P₂O₅).ბტეინიფხვნილი > 99.9%-იანი სისუფთავით 13.

2. ქიმიური ორთქლის დეპონირების მეთოდი

1.ნედლეულის წინასწარი დამუშავება

o თუთიის ნედლეულის სისუფთავე ≥ 99.99%-ია და მოთავსებულია გრაფიტის ჭურჭელში

o წყალბადის სელენიდის აირი გადაიტანება არგონის აირის ტრანსპორტირებით6.

2.ტემპერატურის კონტროლი

o თუთიის აორთქლების ზონა: 850-900°C

o დალექვის ზონა: 450-500°C
თუთიის ორთქლისა და წყალბადის სელენიდის მიმართულებითი დალექვა ტემპერატურის გრადიენტით 6.

3.გაზის პარამეტრები

არგონის ნაკადი: 5-10 ლ/წთ

o წყალბადის სელენიდის პარციალური წნევა:0.1-0.3 ატმ
დალექვის სიჩქარემ შეიძლება მიაღწიოს 0.5-1.2 მმ/სთ-ს, რაც იწვევს 60-100 მმ სისქის პოლიკრისტალური თუთიის სელენიდის 6 წარმოქმნას..

3. მყარი ფაზის პირდაპირი სინთეზის მეთოდი

1. ნედლიმასალების დამუშავება‌
თუთიის ქლორიდის ხსნარი რეაქციაში შევიდა მჟაუნას მჟავას ხსნართან და წარმოიქმნა თუთიის ოქსალატის ნალექი, რომელიც გაშრეს, დაფქეს და შეურიეს სელენის ფხვნილს 1:1.05 მოლური 4 თანაფარდობით..

2.თერმული რეაქციის პარამეტრები

ვაკუუმური მილის ღუმელის ტემპერატურა: 600-650°C

სითბოს შენარჩუნების დრო: 4-6 საათი
თუთიის სელენიდის ფხვნილი 2-10 მკმ ნაწილაკების ზომით მიიღება მყარი ფაზის დიფუზიური რეაქციით 4..

ძირითადი პროცესების შედარება

სპეციალური პროცესის კონტროლის ძირითადი პუნქტები: სოლვოთერმული მეთოდი მორფოლოგიის რეგულირებისთვის საჭიროა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების, როგორიცაა ოლეინის მჟავა, დამატება 5, ხოლო ორთქლის დეპონირებისთვის საჭიროა სუბსტრატის უხეშობა < Ra20, დეპონირების ერთგვაროვნების უზრუნველსაყოფად 6..

1. ფიზიკური ორთქლის დეპონირება (პვდ).

1.ტექნოლოგიური გზა

o თუთიის სელენიდის ნედლეული ორთქლდება ვაკუუმურ გარემოში და ილექება სუბსტრატის ზედაპირზე გაფრქვევის ან თერმული აორთქლების ტექნოლოგიის გამოყენებით12.

o თუთიისა და სელენის აორთქლების წყაროები თბება სხვადასხვა ტემპერატურულ გრადიენტზე (თუთიის აორთქლების ზონა: 800–850 °C, სელენის აორთქლების ზონა: 450–500 °C) და სტოქიომეტრიული თანაფარდობა კონტროლდება აორთქლების სიჩქარის კონტროლით.‌12.

2.პარამეტრის კონტროლი

ვაკუუმი: ≤1×10⁻³ პა

ბაზალური ტემპერატურა: 200–400°C

o დეპონირების სიჩქარე:0.2–1.0 ნმ/წმ
ინფრაწითელ ოპტიკაში გამოსაყენებლად შესაძლებელია 50–500 ნმ სისქის თუთიის სელენიდის ფირების მომზადება..

2მექანიკური ბურთის დაფქვის მეთოდი

1.ნედლეულის დამუშავება

o თუთიის ფხვნილი (სისუფთავე ≥99.9%) შერეულია სელენის ფხვნილთან 1:1 მოლური თანაფარდობით და იტვირთება უჟანგავი ფოლადის ბურთულიანი წისქვილის ქილაში 23.

2.პროცესის პარამეტრები

ბურთის დაფქვის დრო: 10–20 საათი

სიჩქარე: 300–500 ბრ/წთ

o გრანულების თანაფარდობა: 10:1 (ცირკონიუმის საფქვავი ბურთულები).
მექანიკური შენადნობის რეაქციებით, 99%-ზე მეტი სისუფთავით, წარმოიქმნა თუთიის სელენიდის ნანონაწილაკები 50–200 ნმ ნაწილაკების ზომით..

3. ცხელი დაწნეხვის სინთეზირების მეთოდი

1.პრეკურსორის მომზადება

o თუთიის სელენიდის ნანოფხვნილი (ნაწილაკების ზომა < 100 ნმ), სინთეზირებული სოლვოთერმული მეთოდით, როგორც ნედლეული 4.

2.სინთეზირების პარამეტრები

ტემპერატურა: 800–1000°C

წნევა: 30–50 მპა

სითბოს შენარჩუნება: 2–4 საათი
პროდუქტს აქვს 98%-ზე მეტი სიმკვრივე და მისი დამუშავება შესაძლებელია დიდი ფორმატის ოპტიკურ კომპონენტებად, როგორიცაა ინფრაწითელი ფანჯრები ან ლინზები 45..

4. მოლეკულური სხივური ეპიტაქსია (MBE).

1.ულტრამაღალი ვაკუუმური გარემო

ვაკუუმი: ≤1×10⁻⁷ პა

o თუთიისა და სელენის მოლეკულური სხივები ზუსტად აკონტროლებენ ნაკადს ელექტრონული სხივის აორთქლების წყაროში6.

2.ზრდის პარამეტრები

o ბაზისური ტემპერატურა: 300–500°C (ხშირად გამოიყენება GaAs ან საფირონის სუბსტრატები).

ზრდის ტემპი:0.1–0.5 ნმ/წმ
მაღალი სიზუსტის ოპტოელექტრონული მოწყობილობებისთვის შესაძლებელია ერთკრისტალური თუთიის სელენიდის თხელი ფენების მომზადება 0.1–5 μm სისქის დიაპაზონში56.