O processo de síntese física do seleneto de zinco inclui principalmente as seguintes rotas técnicas e parâmetros detalhados.

1. Síntese solvotérmica

1. Cruproporção de material‌
O pó de zinco e o pó de selênio são misturados numa proporção molar de 1:1, e água deionizada ou etilenoglicol é adicionado como meio solvente.³⁵.

2.Condições de reação

Temperatura de reação: 180-220°C

Tempo de reação: 12-24 horas

Pressão: Mantenha a pressão autogerada no reator fechado.
A combinação direta de zinco e selênio é facilitada pelo aquecimento para gerar cristais de seleneto de zinco em nanoescala.³⁵.

3.Processo pós-tratamento‌
Após a reação, o material foi centrifugado, lavado com amônia diluída (80 °C), metanol e seco a vácuo (120 °C, P₂O₅).obterum pó com pureza superior a 99,9% 13.

2. Método de deposição química de vapor

1.Pré-tratamento da matéria-prima

A pureza da matéria-prima de zinco é ≥ 99,99% e ela é colocada em um cadinho de grafite.

O gás seleneto de hidrogênio é transportado por um gás argônio.

2.Controle de temperatura

Zona de evaporação do zinco: 850-900°C

Zona de deposição: 450-500°C
Deposição direcional de vapor de zinco e seleneto de hidrogênio por gradiente de temperatura 6.

3.Parâmetros do gás

Fluxo de argônio: 5-10 L/min

Pressão parcial do seleneto de hidrogênio:0,1-0,3 atm
As taxas de deposição podem atingir 0,5-1,2 mm/h, resultando na formação de seleneto de zinco policristalino com 60-100 mm de espessura.⁶.

3. Método de síntese direta em fase sólida

1. Crumanuseio de materiais‌
A solução de cloreto de zinco foi reagida com a solução de ácido oxálico para formar um precipitado de oxalato de zinco, o qual foi seco, moído e misturado com pó de selênio na proporção molar de 1:1,05..

2.Parâmetros de reação térmica

Temperatura do forno tubular a vácuo: 600-650°C

Tempo de conservação: 4 a 6 horas
O pó de seleneto de zinco com tamanho de partícula de 2 a 10 μm é gerado por reação de difusão em fase sólida 4.

Comparação de processos-chave

Pontos-chave do controle de processos especiais: o método solvotérmico requer a adição de surfactantes, como o ácido oleico, para regular a morfologia 5, e a deposição de vapor exige que a rugosidade do substrato seja < Ra20 para garantir a uniformidade da deposição 6..

1. Deposição física de vapor (PVD).

1.Caminho Tecnológico

o material bruto seleneto de zinco é vaporizado em um ambiente de vácuo e depositado na superfície do substrato usando tecnologia de pulverização catódica ou evaporação térmica12.

As fontes de evaporação de zinco e selênio são aquecidas a diferentes gradientes de temperatura (zona de evaporação de zinco: 800–850 °C, zona de evaporação de selênio: 450–500 °C), e a proporção estequiométrica é controlada pela variação da taxa de evaporação.‌12.

2.Controle de parâmetros

Vácuo: ≤1×10⁻³ Pa

Temperatura basal: 200–400°C

Taxa de deposição:0,2–1,0 nm/s
Filmes de seleneto de zinco com espessura de 50–500 nm podem ser preparados para uso em óptica infravermelha 25.

2Método de moagem mecânica com esferas

1.Manuseio de matéria-prima

O pó de zinco (pureza ≥ 99,9%) é misturado com pó de selênio numa proporção molar de 1:1 e colocado num recipiente de aço inoxidável para moinho de bolas..

2.Parâmetros do processo

Tempo de moagem com esferas: 10 a 20 horas

Velocidade: 300–500 rpm

Proporção de grânulos: 10:1 (esferas de moagem de zircônia).
Nanopartículas de seleneto de zinco com tamanho de partícula de 50–200 nm foram geradas por reações de liga mecânica, com pureza >99% 23.

3. Método de sinterização por prensagem a quente

1.Preparação do precursor

o Nanopó de seleneto de zinco (tamanho de partícula < 100 nm) sintetizado pelo método solvotérmico como matéria-prima 4.

2.Parâmetros de sinterização

Temperatura: 800–1000°C

Pressão: 30–50 MPa

Manter aquecido: 2 a 4 horas
O produto possui densidade superior a 98% e pode ser processado em componentes ópticos de grande formato, como janelas infravermelhas ou lentes.⁴⁵.

4. Epitaxia por feixe molecular (MBE).

1.Ambiente de ultra-alto vácuo

Vácuo: ≤1×10⁻⁷ Pa

Os feixes moleculares de zinco e selênio controlam com precisão o fluxo através da fonte de evaporação do feixe de elétrons6.

2.Parâmetros de crescimento

Temperatura base: 300–500°C (substratos de GaAs ou safira são comumente usados).

Taxa de crescimento:0,1–0,5 nm/s
Filmes finos de seleneto de zinco monocristalino podem ser preparados na faixa de espessura de 0,1 a 5 μm para dispositivos optoeletrônicos de alta precisão56.