Шалаөткізгіштер технологиясы

Бұл материалдар классына (CdS,CdSe,InPжәнет.б.), нанобөлшектерді сонымен қатар AIIIBV қосылысы негізіндегі (AlGaAs–GaAs,InAs–GaAsжәнет.б..),гетероқұрылымдарды және кеуекті кремниді жатқызуға болады. Шалаөткізгішті нанобөлшектер коллоидты әдістермен, гидролизді өңдеулермен, газдық фазалық әдістермен (лазерлі булануды қосқанда) және т.б. әдістермен синтезделеді. Мысалы, кадмий сульфидінің нанобөлшектері натрий сульфидімен хлораткадм иіерітінділерінен тұндырылады:

Cd(ClO4)2+ Na2S= CdS↓ + 2NaClO4

Сондайақ CdS бөлшектерінің өсуі реакцияның тоқталуымен бақыланады.Титан нанооксиді титантетрахлориді гидролизінде түзіледі:

TiCl4+ Н2О = TiO2↓ + 4HCl Нанобөлшектерді жоғары тазалықпен және кепілді көлшеммен сонымен қатар өлшем бойынша қысқа ыдырауымен (яғни монодисперст іболмау) алу үшін реакция шарттарына қатаң қадағалау және беттік ластанудың болмауын қадағалау керек. Селенид кадмий нанобөлшегі орташа өлшеммен (4,5±0,3) нм диметли кадмий (Cd(CH3)2) ерітіндісімен және трибутил фосфинде селеннің ұнтақтарынің ерітіндісімен синтезделеді; түзілген ерітінді 340–360°С температураға дейін қыздырылған триоктил фосфиноксидінде инжекцияланады. Бұл беттік активті зат (сурфактант), бір жағынан нанобөлшектердің агломерациясына бөгет бола алады, ал екінші жағынан–үлгінің бетінің пассивтелуін тудырады, яғни активті болмауы, пассивті күйде болуы ол тотығудан және т.б. қорғайды.

CdSe кристаллизациясы 280–300°С температурада басталады. Ерітіндіге әртүрлі қоспаларды қосу нанобөлшектердің тек дөңгелек болып кристалдануын ғана емес сонымен қатар стержен түріндегі нанокристалдардың кристалдануына әкеледі. Қыздырут емпературасы бірнеше минуттан бірнеше сағатты құрайды.

Ерітіндіге метанол қоспасын қосу арқылы реакционды қоспаларды бөлме температурасына дейін суыту арқылы Нанобөлшектердіт ұндырады, одан кейін центрифугалайды және азотта кептіріледі. Зертханалық шарттарды массасы жүздеген миллиграммнан бірнеше граммға дейін нанобөлшектердің порциясын алуға мүмкіндік береді. Молекулярлы шоқты эпитаксия іс жүзінде жұқа пленкаларды вакуумда тозаңдатудың дамыған түрі болып келеді. Оның классикалық вакуумды тозаңдатудан ең басты ерекшелігі бұл техникалық процессті басқарудың жоғары дәрежесінің болуы. МШЭ әдісте жұқа монокристалдық қабаттар қыздырылған монокристалды төсеніште молекулярлық немесе атомдық шоқтар мен төсеніш бетінің арасындағы реакция әсерінен формаланады. Төсеніштің жоғарғы температурасы атомдардың бетке миграциялануына әкеледі. Нәтижесінде атомдар қатал түрде реттелген тәртіппен орналасады. Осы арқылы монокристаллды төсеніште бағытталған кристалдың өсуі формалана бастайды. Эпитаксия процесінің сәтті жүргізілуі төсеніш пен жабынды арасындағы параметрлерінің қатынасының дұрыс болуы және төсеніш температурасы мен түсетін шоқ интенсивтілігі арасындағы қатынастарды дұрыс таңдау керек. Пленка жабындысы материалына ұқсас болып келмейтін төсеніште монокристалды жабынды өскен кезде, химиялық өзара әсерлеспесе мұндай процесс гетероэпитаксия деп аталады. Төсеніш пен жабынды химиялық құрамы жағынан ерекшеленбесе, немесе кішкене ғана өзгеше болса, мұндай процессті гемоэпитаксия немесе автоэпитаксия деп атайды. Жабындылардың қабатын бағыттап өсіру, өскен кезде ол төсеніш затымен химиялық әсерге ұшыраса онда бұл процессті хемоэпитаксия деп атайды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: