1. ପରିଚୟ

ଜିଙ୍କ୍ ଟେଲୁରାଇଡ୍ (ZnTe) ହେଉଛି ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ II-VI ଗ୍ରୁପ୍ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀ ଯାହାର ସିଧାସଳଖ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ଗଠନ ଅଛି। କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ, ଏହାର ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ପ୍ରାୟ 2.26eV, ଏବଂ ଏହା ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଡିଭାଇସ୍, ସୌର କୋଷ, ବିକିରଣ ଡିଟେକ୍ଟର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ପ୍ରୟୋଗ ପାଏ। ଏହି ଲେଖାଟି ଜିଙ୍କ୍ ଟେଲୁରାଇଡ୍ ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିଚୟ ପ୍ରଦାନ କରିବ, ଯେଉଁଥିରେ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ବାଷ୍ପ ପରିବହନ, ଦ୍ରବଣ-ଆଧାରିତ ପଦ୍ଧତି, ଆଣବିକ ବିମ୍ ଏପିଟାକ୍ସି ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଦ୍ଧତିକୁ ଏହାର ନୀତି, ପ୍ରକ୍ରିୟା, ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ଏବଂ ମୁଖ୍ୟ ବିଚାର ଦୃଷ୍ଟିରୁ ପୁଙ୍ଖାନୁପୁଙ୍ଖ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯିବ।

2. ZnTe ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପଦ୍ଧତି

୨.୧ ନୀତି

କଠିନ-ଅବସ୍ତା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି ଜିଙ୍କ ଟେଲୁରାଇଡ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ପାରମ୍ପରିକ ପଦ୍ଧତି, ଯେଉଁଠାରେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଜିଙ୍କ ଏବଂ ଟେଲୁରିୟମ୍ ସିଧାସଳଖ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ZnTe ଗଠନ କରନ୍ତି:

Zn + Te → ZnTe

୨.୨ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରକ୍ରିୟା

୨.୨.୧ କଞ୍ଚାମାଲ ପ୍ରସ୍ତୁତି

1. ସାମଗ୍ରୀ ଚୟନ: ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଜିଙ୍କ୍ ଦାନା ଏବଂ ≥99.999% ଶୁଦ୍ଧତା ସହିତ ଟେଲୁରିୟମ୍ ଗଣ୍ଠି ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।
2. ସାମଗ୍ରୀ ପୂର୍ବ ଚିକିତ୍ସା:
   • ଜିଙ୍କ ଚିକିତ୍ସା: ପ୍ରଥମେ ପୃଷ୍ଠ ଅକ୍ସାଇଡକୁ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ 1 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ପତଳା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ଲୋରିକ୍ ​​ଏସିଡ୍ (5%) ରେ ବୁଡ଼ାଇ ରଖନ୍ତୁ, ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣିରେ ଧୋଇ ଦିଅନ୍ତୁ, ନିର୍ଜଳ ଇଥାନଲ୍ ସହିତ ଧୋଇ ଦିଅନ୍ତୁ, ଏବଂ ଶେଷରେ 60°C ରେ ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚୁଲିରେ 2 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଶୁଖାନ୍ତୁ।
   • ଟେଲୁରିୟମ୍ ଚିକିତ୍ସା: ପ୍ରଥମେ ପୃଷ୍ଠ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଆକ୍ୱା ରେଜିଆ (HNO₃:HCl=1:3) ରେ 30 ସେକେଣ୍ଡ ପାଇଁ ବୁଡ଼ାଇ ରଖନ୍ତୁ, ନିରପେକ୍ଷ ହେବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣିରେ ଧୋଇ ଦିଅନ୍ତୁ, ନିର୍ଜଳ ଇଥାନଲ୍ ସହିତ ଧୋଇ ଦିଅନ୍ତୁ, ଏବଂ ଶେଷରେ 80°C ରେ ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚୁଲିରେ 3 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଶୁଖାନ୍ତୁ।
3. ଓଜନ: କଞ୍ଚାମାଲକୁ ଷ୍ଟୋଇକିଓମେଟ୍ରିକ୍ ଅନୁପାତରେ ଓଜନ କରନ୍ତୁ (Zn:Te=1:1)। ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଜିଙ୍କ ବାଷ୍ପୀକରଣକୁ ବିଚାରକୁ ନେଇ, 2-3% ଅଧିକ ଯୋଡାଯାଇପାରେ।

୨.୨.୨ ସାମଗ୍ରୀ ମିଶ୍ରଣ

1. ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ଏବଂ ମିଶ୍ରଣ: ଓଜନ ହୋଇଥିବା ଜିଙ୍କ୍ ଏବଂ ଟେଲୁରିୟମ୍ କୁ ଏକ ଆଗେଟ୍ ମୋର୍ଟାରରେ ରଖନ୍ତୁ ଏବଂ ଏକ ଆର୍ଗନ୍ ଭର୍ତ୍ତି ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ ସମାନ ଭାବରେ ମିଶ୍ରିତ ହେବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ କରନ୍ତୁ।
2. ପେଲେଟାଇଜିଂ: ମିଶ୍ରିତ ପାଉଡରକୁ ଏକ ଛାଞ୍ଚରେ ରଖନ୍ତୁ ଏବଂ 10-15MPa ଚାପରେ 10-20mm ବ୍ୟାସ ବିଶିଷ୍ଟ ପେଲେଟରେ ଚାପ ଦିଅନ୍ତୁ।

୨.୨.୩ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାତ୍ର ପ୍ରସ୍ତୁତି

1. କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଚିକିତ୍ସା: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ (ଭିତର ବ୍ୟାସ 20-30mm, କାନ୍ଥ ଘନତା 2-3mm) ବାଛନ୍ତୁ, ପ୍ରଥମେ 24 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଆକ୍ୱା ରେଜିଆରେ ବୁଡ଼ାଇ ରଖନ୍ତୁ, ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣିରେ ଭଲ ଭାବରେ ଧୋଇ ଦିଅନ୍ତୁ, ଏବଂ 120°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଚୁଲିରେ ଶୁଖାନ୍ତୁ।
2. ଖାଲି କରିବା: କଞ୍ଚାମାଲ ପେଲେଟଗୁଡ଼ିକୁ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍‌ରେ ରଖନ୍ତୁ, ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ ସହିତ ସଂଯୋଗ କରନ୍ତୁ, ଏବଂ ≤10⁻³Pa ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଖାଲି କରନ୍ତୁ।
3. ସିଲିଂ: ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍-ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଶିଖା ବ୍ୟବହାର କରି କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍‌କୁ ସିଲ୍ କରନ୍ତୁ, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ବାୟୁରୋଧୀତା ପାଇଁ ସିଲିଂ ଲମ୍ବ ≥50mm ହେବ।

୨.୨.୪ ଉଚ୍ଚ-ତାପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା

1. ପ୍ରଥମ ଗରମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ସିଲ୍ ହୋଇଥିବା କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍‌କୁ ଏକ ଟ୍ୟୁବ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍‌ରେ ରଖନ୍ତୁ ଏବଂ ଜିଙ୍କ୍ ଏବଂ ଟେଲୁରିୟମ୍ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ 12 ଘଣ୍ଟା ଧରି 2-3°C/ମିନିଟ୍ ହାରରେ 400°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରନ୍ତୁ।
2. ଦ୍ୱିତୀୟ ଗରମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: 950-1050°C (1100°C ର କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ନରମ ବିନ୍ଦୁ ତଳେ) 1-2°C/ମିନିଟ୍ ରେ ଗରମ କରି 24-48 ଘଣ୍ଟା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରନ୍ତୁ।
3. ଟ୍ୟୁବ୍ ରକିଂ: ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ପ୍ରତି 2 ଘଣ୍ଟାରେ ଚୁଲିକୁ 45° ରେ ଢଳାନ୍ତୁ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀଗୁଡ଼ିକର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ମିଶ୍ରଣ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ଅନେକ ଥର ଢଳାନ୍ତୁ।
4. ଥଣ୍ଡାକରଣ: ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ ହେବା ପରେ, ତାପଜ ଚାପ ଯୋଗୁଁ ନମୁନା ଫାଟିବାକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ଧୀରେ ଧୀରେ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାକୁ 0.5-1°C/ମିନିଟ୍ ରେ ଥଣ୍ଡା କରନ୍ତୁ।

୨.୨.୫ ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ

1. ଉତ୍ପାଦ ଅପସାରଣ: ଏକ ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଖୋଲନ୍ତୁ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଉତ୍ପାଦ ବାହାର କରନ୍ତୁ।
2. ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ: ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ନ ହୋଇଥିବା ସାମଗ୍ରୀକୁ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଉତ୍ପାଦକୁ ପୁଣି ପାଉଡରରେ ପରିଣତ କରନ୍ତୁ।
3. ଆନିଲିଂ: ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପ ଦୂର କରିବା ଏବଂ ସ୍ଫଟିକତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଆର୍ଗନ୍ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ 600°C ତାପମାତ୍ରାରେ ପାଉଡରକୁ 8 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଆନିଲ କରନ୍ତୁ।
4. ଚରିତ୍ର ନିର୍ଣ୍ଣୟ: ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗଠନ ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ XRD, SEM, EDS, ଇତ୍ୟାଦି କରନ୍ତୁ।

୨.୩ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍

1. ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ସର୍ବୋତ୍ତମ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ତାପମାତ୍ରା ହେଉଛି 1000±20°C। କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ଅସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ, ଯେତେବେଳେ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରା ଜିଙ୍କ ବାଷ୍ପୀକରଣର କାରଣ ହୋଇପାରେ।
2. ସମୟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ ଧରି ରଖିବା ସମୟ ≥24 ଘଣ୍ଟା ହେବା ଉଚିତ।
3. ଶୀତଳୀକରଣ ହାର: ଧୀର ଶୀତଳୀକରଣ (୦.୫-୧°C/ମିନିଟ୍) ଦ୍ୱାରା ବଡ଼ ସ୍ଫଟିକ ଦାନା ମିଳିଥାଏ।

୨.୪ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ବିଶ୍ଳେଷଣ

ସୁବିଧା:

• ସରଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା, କମ୍ ଉପକରଣ ଆବଶ୍ୟକତା
• ବ୍ୟାଚ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ
• ଉଚ୍ଚ ଉତ୍ପାଦ ବିଶୁଦ୍ଧତା

ଅସୁବିଧା:

• ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ତାପମାତ୍ରା, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର
• ଅସମାନ ଶସ୍ୟ ଆକାର ବଣ୍ଟନ
• ଅଳ୍ପ ପରିମାଣରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରାଯାଇନଥିବା ସାମଗ୍ରୀ ଥାଇପାରେ

3. ZnTe ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି

୩.୧ ନୀତି

ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ପଦ୍ଧତି ଏକ ବାହକ ଗ୍ୟାସ ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ବାଷ୍ପକୁ ଏକ ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ଜୋନକୁ ପରିବହନ କରେ, ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି ZnTe ର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାସଲ କରେ। ଆୟୋଡିନ୍ ସାଧାରଣତଃ ପରିବହନ ଏଜେଣ୍ଟ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ:

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

୩.୨ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରକ୍ରିୟା

୩.୨.୧ କଞ୍ଚାମାଲ ପ୍ରସ୍ତୁତି

1. ସାମଗ୍ରୀ ଚୟନ: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ZnTe ପାଉଡର (ଶୁଦ୍ଧତା ≥99.999%) କିମ୍ବା ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରିକାଲି ମିଶ୍ରିତ Zn ଏବଂ Te ପାଉଡର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।
2. ପରିବହନ ଏଜେଣ୍ଟ ପ୍ରସ୍ତୁତି: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆୟୋଡିନ୍ ସ୍ଫଟିକ (ଶୁଦ୍ଧତା ≥99.99%), 5-10mg/cm³ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଟ୍ୟୁବ୍ ଆୟତନର ମାତ୍ରା।
3. କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଚିକିତ୍ସା: କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପଦ୍ଧତି ପରି, କିନ୍ତୁ ଲମ୍ବା କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ (300-400mm) ଆବଶ୍ୟକ।

୩.୨.୨ ଟ୍ୟୁବ୍ ଲୋଡିଂ

1. ସାମଗ୍ରୀ ସ୍ଥାନିତ କରିବା: କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବର ଗୋଟିଏ ମୁଣ୍ଡରେ ZnTe ପାଉଡର କିମ୍ବା Zn+Te ମିଶ୍ରଣ ରଖନ୍ତୁ।
2. ଆୟୋଡିନ୍ ଯୋଗ: ଏକ ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍‌ରେ ଆୟୋଡିନ୍ ସ୍ଫଟିକ ଯୋଡନ୍ତୁ।
3. ଖାଲି କରିବା: ≤10⁻³Pa ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଖାଲି କରନ୍ତୁ।
4. ସିଲିଂ: ଟ୍ୟୁବକୁ ଭୂସମାନ୍ତର ରଖି ହାଇଡ୍ରୋଜେନ-ଅକ୍ସିଜେନ ଶିଖାରେ ସିଲ୍ କରନ୍ତୁ।

୩.୨.୩ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ସେଟଅପ୍

1. ଗରମ କ୍ଷେତ୍ର ତାପମାତ୍ରା: 850-900°C ରେ ସେଟ୍ କରନ୍ତୁ।
2. ଶୀତଳ କ୍ଷେତ୍ର ତାପମାତ୍ରା: 750-800°C ରେ ସେଟ୍ କରନ୍ତୁ।
3. ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ ଜୋନ୍ ଲମ୍ବ: ପ୍ରାୟ 100-150 ମିମି।

୩.୨.୪ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା

1. ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: 3°C/ମିନିଟ୍ ରେ 500°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରନ୍ତୁ, ଆୟୋଡିନ୍ ଏବଂ କଞ୍ଚାମାଲ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ 2 ଘଣ୍ଟା ଧରି ରଖନ୍ତୁ।
2. ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ନିର୍ଦ୍ଧାରିତ ତାପମାତ୍ରା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରିବା ଜାରି ରଖନ୍ତୁ, ତାପମାତ୍ରା କ୍ରମାଗତ ବଜାୟ ରଖନ୍ତୁ, ଏବଂ 7-14 ଦିନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବଢ଼ନ୍ତୁ।
3. ଥଣ୍ଡାକରଣ: ବୃଦ୍ଧି ସମାପ୍ତ ହେବା ପରେ, କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାକୁ 1°C/ମିନିଟ୍ ରେ ଥଣ୍ଡା କରନ୍ତୁ।

୩.୨.୫ ଉତ୍ପାଦ ସଂଗ୍ରହ

1. ଟ୍ୟୁବ୍ ଖୋଲିବା: ଏକ ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଖୋଲନ୍ତୁ।
2. ସଂଗ୍ରହ: ଥଣ୍ଡା ସ୍ଥାନରେ ZnTe ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ ସଂଗ୍ରହ କରନ୍ତୁ।
3. ସଫା କରିବା: ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ ଆୟୋଡିନ୍ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ 5 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ନିର୍ଜଳ ଇଥାନଲ୍ ସହିତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଭାବରେ ସଫା କରନ୍ତୁ।

୩.୩ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିନ୍ଦୁ

1. ଆୟୋଡିନ୍ ପରିମାଣ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ଆୟୋଡିନ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପରିବହନ ହାରକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ; ସର୍ବୋତ୍ତମ ପରିସର ହେଉଛି 5-8mg/cm³।
2. ତାପମାତ୍ରା ଅନୁପାତ: 50-100°C ମଧ୍ୟରେ ଅନୁପାତ ବଜାୟ ରଖନ୍ତୁ।
3. ବୃଦ୍ଧି ସମୟ: ସାଧାରଣତଃ 7-14 ଦିନ, ଇଚ୍ଛିତ ସ୍ଫଟିକ ଆକାର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ।

୩.୪ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ବିଶ୍ଳେଷଣ

ସୁବିଧା:

• ଉଚ୍ଚମାନର ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ ମିଳିପାରିବ
• ବଡ଼ ସ୍ଫଟିକ ଆକାର
• ଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା

ଅସୁବିଧା:

• ଦୀର୍ଘ ବୃଦ୍ଧି ଚକ୍ର
• ଉଚ୍ଚ ଉପକରଣ ଆବଶ୍ୟକତା
• କମ୍ ଅମଳ

4. ZnTe ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ ସମାଧାନ-ଆଧାରିତ ପଦ୍ଧତି

୪.୧ ନୀତି

ZnTe ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ସ କିମ୍ବା ନାନୋୱାୟାର ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ଦ୍ରବଣରେ ଦ୍ରବଣ-ଆଧାରିତ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରେ। ଏକ ସାଧାରଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ହେଉଛି:

Zn²⁺ + HTe⁻ + OH⁻ → ZnTe + H₂O

୪.୨ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରକ୍ରିୟା

୪.୨.୧ ରିଏଜେଣ୍ଟ ପ୍ରସ୍ତୁତି

1. ଜିଙ୍କ୍ ଉତ୍ସ: ଜିଙ୍କ୍ ଆସେଟେଟ୍ (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O), ଶୁଦ୍ଧତା ≥99.99%।
2. ଟେଲୁରିୟମ ଉତ୍ସ: ଟେଲୁରିୟମ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ (TeO₂), ଶୁଦ୍ଧତା ≥99.99%।
3. ହ୍ରାସକାରୀ ଏଜେଣ୍ଟ: ସୋଡିୟମ୍ ବୋରୋହାଇଡ୍ରାଇଡ୍ (NaBH₄), ଶୁଦ୍ଧତା ≥98%।
4. ଦ୍ରାବକ: ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣି, ଇଥାଇଲିନେଡିଆମିନ୍, ଇଥାନଲ୍।
5. ସର୍ଫ୍ୟାକ୍ଟ୍ୟାଣ୍ଟ: ସେଟାଇଲଟ୍ରାଇମିଥାଇଲଆମୋନିୟମ୍ ବ୍ରୋମାଇଡ୍ (CTAB)।

୪.୨.୨ ଟେଲୁରିୟମ୍ ପ୍ରିକର୍ସର ପ୍ରସ୍ତୁତି

1. ଦ୍ରବଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି: 0.1mmol TeO₂ କୁ 20ml ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣିରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରନ୍ତୁ।
2. ହ୍ରାସ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା: 0.5mmol NaBH₄ ଯୋଡନ୍ତୁ, HTe⁻ ଦ୍ରବଣ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ଚୁମ୍ବକୀୟ ଭାବରେ ଘାଣ୍ଟନ୍ତୁ।
   TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B (OH) ₃ + 3H₂↑
3. ସୁରକ୍ଷାାତ୍ମକ ବାତାବରଣ: ଅକ୍ସିଡେସନକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ସମଗ୍ର ସ୍ଥାନରେ ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ପ୍ରବାହ ବଜାୟ ରଖନ୍ତୁ।

୪.୨.୩ ZnTe ନାନୋକଣିକ ସଂଶ୍ଳେଷଣ

1. ଜିଙ୍କ୍ ଦ୍ରବଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି: 0.1mmol ଜିଙ୍କ୍ ଆସେଟେଟ୍ 30ml ଇଥାଇଲିନେଡିଆମିନ୍‌ରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରନ୍ତୁ।
2. ମିଶ୍ରଣ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା: ଜିଙ୍କ୍ ଦ୍ରବଣରେ ଧୀରେ ଧୀରେ HTe⁻ ଦ୍ରବଣ ଯୋଡ଼ନ୍ତୁ, 80°C ରେ 6 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତୁ।
3. କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତକରଣ: ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପରେ, ଉତ୍ପାଦ ସଂଗ୍ରହ କରିବା ପାଇଁ 10,000rpm ରେ 10 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ କରନ୍ତୁ।
4. ଧୋଇବା: ଇଥାନଲ୍ ଏବଂ ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣି ସହିତ ତିନିଥର ବିକଳ୍ପ ଭାବରେ ଧୋଇବା।
5. ଶୁଖାଇବା: 60°C ତାପମାତ୍ରାରେ 6 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଶୁଖାନ୍ତୁ।

୪.୨.୪ ZnTe ନାନୋୱାୟାର ସଂଶ୍ଳେଷଣ

1. ଟେମ୍ପଲେଟ୍ ଯୋଡିବା: ଜିଙ୍କ୍ ଦ୍ରବଣରେ 0.2 ଗ୍ରାମ CTAB ଯୋଡନ୍ତୁ।
2. ଜଳତାପୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା: ମିଶ୍ରିତ ଦ୍ରବଣକୁ ଏକ 50ml ଟେଫଲନ୍-ରେଖାଯୁକ୍ତ ଅଟୋକ୍ଲେଭକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କରନ୍ତୁ, 12 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 180°C ରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତୁ।
3. ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରବର୍ତ୍ତୀ: ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ସ ପରି।

୪.୩ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍

1. ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ ପାଇଁ 80-90°C, ନାନୋୱାୟାର ପାଇଁ 180-200°C।
2. pH ମୂଲ୍ୟ: 9-11 ମଧ୍ୟରେ ବଜାୟ ରଖନ୍ତୁ।
3. ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟ: ନାନୋପାର୍ଟିକାଲ୍ ପାଇଁ 4-6 ଘଣ୍ଟା, ନାନୋୱାୟାର ପାଇଁ 12-24 ଘଣ୍ଟା।

୪.୪ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ବିଶ୍ଳେଷଣ

ସୁବିଧା:

• ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ଶକ୍ତି-ସଞ୍ଚୟକାରୀ
• ନିୟନ୍ତ୍ରଣଯୋଗ୍ୟ ଆକୃତି ଏବଂ ଆକାର
• ବଡ଼ ପରିମାଣର ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ

ଅସୁବିଧା:

• ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକରେ ଅପରିଷ୍କାରତା ଥାଇପାରେ
• ପରବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଆବଶ୍ୟକ କରେ
• ନିମ୍ନ ସ୍ଫଟିକ ଗୁଣବତ୍ତା

5. ZnTe ପତଳା ଫିଲ୍ମ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ମଲିକ୍ୟୁଲାର ବିମ୍ ଏପିଟାକ୍ସି (MBE)

୫.୧ ନୀତି

MBE ଅତି-ଉଚ୍ଚ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପରିସ୍ଥିତିରେ Zn ଏବଂ Te ର ଆଣବିକ ବିମ୍ କୁ ଏକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ କରି ZnTe ସିଙ୍ଗଲ୍-କ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ ପତଳା ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ, ବିମ୍ ଫ୍ଲକ୍ସ ଅନୁପାତ ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରେ।

୫.୨ ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରକ୍ରିୟା

୫.୨.୧ ସିଷ୍ଟମ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି

1. ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସିଷ୍ଟମ୍: ବେସ୍ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ≤1×10⁻⁸ପା।
2. ଉତ୍ସ ପ୍ରସ୍ତୁତି:
   • ଜିଙ୍କ୍ ଉତ୍ସ: BN କ୍ରୁସିବଲରେ 6N ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଜିଙ୍କ୍।
   • ଟେଲୁରିଅମ୍ ଉତ୍ସ: PBN କ୍ରୁସିବଲରେ 6N ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଟେଲୁରିଅମ୍।
3. ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି:
   • ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ GaAs(100) ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍।
   • ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସଫା କରିବା: ଜୈବିକ ଦ୍ରାବକ ସଫା କରିବା → ଏସିଡ୍ ଇଚିଂ → ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣି ଧୋଇବା → ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ ଶୁଖାଇବା।

୫.୨.୨ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା

1. ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ବାହାର ଗ୍ୟାସିଂ: ପୃଷ୍ଠର ଶୋଷଣ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ 200°C ରେ 1 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ବେକ୍ କରନ୍ତୁ।
2. ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅପସାରଣ: 580°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରନ୍ତୁ, ପୃଷ୍ଠ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ 10 ମିନିଟ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଧରି ରଖନ୍ତୁ।
3. ବଫର ସ୍ତର ବୃଦ୍ଧି: 300°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଥଣ୍ଡା କରନ୍ତୁ, 10nm ZnTe ବଫର ସ୍ତର ବୃଦ୍ଧି କରନ୍ତୁ।
4. ମୁଖ୍ୟ ଅଭିବୃଦ୍ଧି:
   • ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା: ୨୮୦-୩୨୦°C।
   • ଜିଙ୍କ ବିମ୍ ସମତୁଲ୍ୟ ଚାପ: 1×10⁻⁶ଟୋର।
   • ଟେଲୁରିୟମ୍ ବିମ୍ ସମତୁଲ୍ୟ ଚାପ: 2×10⁻⁶ଟୋର।
   • V/III ଅନୁପାତ 1.5-2.0 ରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ।
   • ବୃଦ୍ଧି ହାର: ୦.୫-୧μm/ଘଣ୍ଟା।
5. ଆନିଲିଂ: ବୃଦ୍ଧି ପରେ, 250°C ତାପମାତ୍ରାରେ 30 ମିନିଟ୍ ପାଇଁ ଆନିଲିଂ କରନ୍ତୁ।

୫.୨.୩ ଇନ-ସିଟୁ ମନିଟରିଂ

1. RHEED ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ: ପୃଷ୍ଠ ପୁନଃନିର୍ମାଣ ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ମୋଡର ପ୍ରକୃତ ସମୟ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ।
2. ଗଣ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମେଟ୍ରି: ଆଣବିକ ବିମ୍ ତୀବ୍ରତା ଉପରେ ନଜର ରଖନ୍ତୁ।
3. ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଥର୍ମୋମେଟ୍ରି: ସଠିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ।

୫.୩ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିନ୍ଦୁ

1. ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଫଟିକ ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଆକୃତିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
2. ବିମ୍ ଫ୍ଲକ୍ସ ଅନୁପାତ: Te/Zn ଅନୁପାତ ତ୍ରୁଟି ପ୍ରକାର ଏବଂ ସାନ୍ଦ୍ରତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
3. ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର: କମ ହାର ସ୍ଫଟିକର ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରେ।

୫.୪ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ବିଶ୍ଳେଷଣ

ସୁବିଧା:

• ସଠିକ୍ ରଚନା ଏବଂ ଡୋପିଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ।
• ଉଚ୍ଚମାନର ସିଙ୍ଗଲ୍-କ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ ଫିଲ୍ମ।
• ପରମାଣୁ ଭାବରେ ସମତଳ ପୃଷ୍ଠ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ।

ଅସୁବିଧା:

• ମହଙ୍ଗା ଉପକରଣ।
• ଧୀର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ହାର।
• ଉନ୍ନତ କାର୍ଯ୍ୟ ଦକ୍ଷତା ଆବଶ୍ୟକ।

୬. ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି

୬.୧ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​(CVD)

1. ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ: ଡାଏଥାଇଲଜିଙ୍କ୍ (DEZn) ଏବଂ ଡାଇସୋପ୍ରୋପିଲଟେଲୁରାଇଡ୍ (DIPTe)।
2. ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ତାପମାତ୍ରା: 400-500°C।
3. ବାହକ ଗ୍ୟାସ୍: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍ କିମ୍ବା ଉଦଜାନ।
4. ଚାପ: ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ କିମ୍ବା ନିମ୍ନ ଚାପ (୧୦-୧୦୦Torr)।

୬.୨ ତାପଜ ବାଷ୍ପୀଭବନ

1. ଉତ୍ସ ସାମଗ୍ରୀ: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ZnTe ପାଉଡର।
2. ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ସ୍ତର: ≤1×10⁻⁴Pa.
3. ବାଷ୍ପୀଭବନ ତାପମାତ୍ରା: ୧୦୦୦-୧୧୦୦°C।
4. ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତାପମାତ୍ରା: 200-300°C।

୭. ନିଷ୍କର୍ଷ

ଜିଙ୍କ ଟେଲୁରାଇଡ୍ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତି ରହିଛି, ପ୍ରତ୍ୟେକଟିର ନିଜସ୍ୱ ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ଅଛି। କଠିନ-ଅବସ୍ତା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ବଲ୍କ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, ବାଷ୍ପ ପରିବହନ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରଦାନ କରେ, ସମାଧାନ ପଦ୍ଧତି ନାନୋ ପଦାର୍ଥ ପାଇଁ ଆଦର୍ଶ, ଏବଂ MBE ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା ପତଳା ଫିଲ୍ମ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ZnTe ସାମଗ୍ରୀ ପାଇବା ପାଇଁ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର କଠୋର ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ସହିତ ଆବଶ୍ୟକତା ଅନୁସାରେ ଉପଯୁକ୍ତ ପଦ୍ଧତି ଚୟନ କରିବା ଉଚିତ। ଭବିଷ୍ୟତ ଦିଗଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ନିମ୍ନ-ତାପ ସଂଶ୍ଳେଷଣ, ଆକୃତି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ଡୋପିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।