១. សេចក្តីផ្តើម
ស័ង្កសី telluride (ZnTe) គឺជាសម្ភារៈ semiconductor ក្រុម II-VI ដ៏សំខាន់មួយដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ bandgap ដោយផ្ទាល់។ នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ bandgap របស់វាគឺប្រហែល 2.26 eV ហើយវារកឃើញកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍ optoelectronic កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឧបករណ៍ចាប់វិទ្យុសកម្ម និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ អត្ថបទនេះនឹងផ្តល់នូវការណែនាំលម្អិតអំពីដំណើរការសំយោគផ្សេងៗសម្រាប់ស័ង្កសី telluride រួមទាំងប្រតិកម្មសភាពរឹង ការដឹកជញ្ជូនចំហាយទឹក វិធីសាស្រ្តផ្អែកលើដំណោះស្រាយ epitaxy ធ្នឹមម៉ូលេគុល។ វិធីសាស្រ្តនីមួយៗនឹងត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងហ្មត់ចត់ទាក់ទងនឹងគោលការណ៍ នីតិវិធី គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិ និងការពិចារណាសំខាន់ៗរបស់វា។
2. វិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មសភាពរឹងសម្រាប់ការសំយោគ ZnTe
គោលការណ៍ ២.១
វិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មសភាពរឹងគឺជាវិធីសាស្ត្រប្រពៃណីបំផុតសម្រាប់រៀបចំស័ង្កសីតេលលូរីត ដែលស័ង្កសី និងតេលលូរីញ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់មានប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើម្បីបង្កើតជា ZnTe៖
ស័ង្កសី + តេ → ស័ង្កសីតេ
២.២ នីតិវិធីលម្អិត
២.២.១ ការរៀបចំវត្ថុធាតុដើម
- ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ៖ ប្រើប្រាស់គ្រាប់ស័ង្កសីដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ និងដុំតេលូរីញ៉ូម ដែលមានភាពបរិសុទ្ធ ≥99.999% ជាវត្ថុធាតុដើម។
- ការព្យាបាលសម្ភារៈជាមុន៖
- ការព្យាបាលដោយស័ង្កសី៖ ដំបូងត្រូវជ្រលក់ក្នុងអាស៊ីតអ៊ីដ្រូក្លរីកពនលាយ (5%) រយៈពេល 1 នាទី ដើម្បីយកអុកស៊ីដលើផ្ទៃចេញ លាងជម្រះដោយទឹកដែលបានបន្សាបអ៊ីយ៉ុង លាងសម្អាតដោយអេតាណុលគ្មានជាតិទឹក ហើយចុងក្រោយត្រូវសម្ងួតក្នុងឡបូមធូលីក្នុងសីតុណ្ហភាព 60°C រយៈពេល 2 ម៉ោង។
- ការព្យាបាលដោយប្រើតេលូរីញ៉ូម៖ ដំបូងត្រូវជ្រលក់ក្នុងទឹកអាគ្វារីយ៉ា (HNO₃:HCl=1:3) រយៈពេល 30 វិនាទី ដើម្បីយកអុកស៊ីដលើផ្ទៃចេញ លាងជម្រះដោយទឹកដែលបានបន្សុទ្ធរហូតដល់មានជាតិអ៊ីយ៉ុងអព្យាក្រឹត លាងសម្អាតដោយអេតាណុលគ្មានជាតិទឹក ហើយចុងក្រោយត្រូវសម្ងួតក្នុងឡបូមធូលីក្នុងសីតុណ្ហភាព 80°C រយៈពេល 3 ម៉ោង។
- ការថ្លឹងទម្ងន់៖ ថ្លឹងវត្ថុធាតុដើមតាមសមាមាត្រស្តូគីយ៉ូម៉ែត្រិច (Zn:Te=1:1)។ ដោយពិចារណាលើលទ្ធភាពនៃការហួតស័ង្កសីនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ស័ង្កសីលើស 2-3% អាចត្រូវបានបន្ថែម។
២.២.២ ការលាយសម្ភារៈ
- ការកិន និងការលាយ៖ ដាក់ស័ង្កសី និងតេលូរីញ៉ូមដែលបានថ្លឹងរួចនៅក្នុងបាយអអាហ្គេត ហើយកិនរយៈពេល 30 នាទីនៅក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃដែលបំពេញដោយអាហ្គុនរហូតដល់លាយបញ្ចូលគ្នាស្មើៗគ្នា។
- ការធ្វើជាដុំ៖ ដាក់ម្សៅដែលលាយរួចចូលទៅក្នុងផ្សិត ហើយចុចវាចូលទៅក្នុងគ្រាប់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 10-20 ម.ម ក្រោមសម្ពាធ 10-15MPa។
២.២.៣ ការរៀបចំនាវាប្រតិកម្ម
- ការព្យាបាលបំពង់ Quartz៖ ជ្រើសរើសបំពង់ Quartz ដែលមានគុណភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (អង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុង 20-30mm កម្រាស់ជញ្ជាំង 2-3mm) ត្រាំក្នុង aqua regia រយៈពេល 24 ម៉ោងជាមុនសិន លាងជម្រះឱ្យបានស្អាតជាមួយទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុង រួចសម្ងួតក្នុងឡនៅសីតុណ្ហភាព 120°C។
- ការជម្លៀសចេញ៖ ដាក់គ្រាប់វត្ថុធាតុដើមចូលទៅក្នុងបំពង់ក្វាតស៍ ភ្ជាប់ទៅប្រព័ន្ធបូមធូលី ហើយជម្លៀសចេញដល់ ≤10⁻³Pa។
- ការផ្សាភ្ជាប់៖ ផ្សាភ្ជាប់បំពង់ក្វាតស៍ដោយប្រើអណ្តាតភ្លើងអ៊ីដ្រូសែន-អុកស៊ីសែន ដោយធានាថាប្រវែងផ្សាភ្ជាប់ ≥50ម.ម សម្រាប់ភាពតឹងណែនខ្យល់។
២.២.៤ ប្រតិកម្មសីតុណ្ហភាពខ្ពស់
- ដំណាក់កាលកំដៅដំបូង៖ ដាក់បំពង់ក្វាតស៍ដែលបិទជិតនៅក្នុងឡដុតបំពង់ ហើយកំដៅដល់ ៤០០អង្សាសេ ក្នុងអត្រា ២-៣អង្សាសេ/នាទី ដោយសង្កត់រយៈពេល ១២ ម៉ោង ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យមានប្រតិកម្មដំបូងរវាងស័ង្កសី និងតេលូរីញ៉ូម។
- ដំណាក់កាលកំដៅទីពីរ៖ បន្តកំដៅដល់ 950-1050°C (ក្រោមចំណុចទន់នៃថ្មក្វាតស៍ 1100°C) ក្នុងល្បឿន 1-2°C/នាទី ដោយសង្កត់រយៈពេល 24-48 ម៉ោង។
- ការរញ្ជួយបំពង់៖ ក្នុងដំណាក់កាលសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ សូមផ្អៀងឡនៅមុំ ៤៥° រៀងរាល់ ២ ម៉ោងម្តង ហើយរញ្ជួយច្រើនដង ដើម្បីធានាបាននូវការលាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងហ្មត់ចត់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម។
- ការធ្វើឱ្យត្រជាក់៖ បន្ទាប់ពីប្រតិកម្មបានបញ្ចប់ ត្រជាក់យឺតៗដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ក្នុងអត្រា 0.5-1°C/នាទី ដើម្បីការពារការប្រេះសំណាកដោយសារភាពតានតឹងកម្ដៅ។
២.២.៥ ដំណើរការផលិតផល
- ការដកផលិតផលចេញ៖ បើកបំពង់ក្វាតស៍នៅក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃ ហើយដកផលិតផលប្រតិកម្មចេញ។
- ការកិន៖ កិនផលិតផលឡើងវិញទៅជាម្សៅ ដើម្បីយកសារធាតុដែលមិនមានប្រតិកម្មចេញ។
- ការដុត៖ ដុតម្សៅនៅសីតុណ្ហភាព ៦០០អង្សាសេ ក្រោមបរិយាកាសអារហ្គុន រយៈពេល ៨ ម៉ោង ដើម្បីបំបាត់ភាពតានតឹងខាងក្នុង និងបង្កើនភាពគ្រីស្តាល់។
- ការកំណត់លក្ខណៈ៖ អនុវត្ត XRD, SEM, EDS ជាដើម ដើម្បីបញ្ជាក់ពីភាពបរិសុទ្ធនៃដំណាក់កាល និងសមាសធាតុគីមី។
២.៣ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ
- ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព៖ សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មល្អបំផុតគឺ 1000±20°C។ សីតុណ្ហភាពទាបអាចបណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មមិនពេញលេញ ខណៈពេលដែលសីតុណ្ហភាពខ្ពស់អាចបណ្តាលឱ្យស័ង្កសីហួត។
- ការគ្រប់គ្រងពេលវេលា៖ ពេលវេលាកាន់គួរតែមាន ≥24 ម៉ោងដើម្បីធានាបាននូវប្រតិកម្មពេញលេញ។
- អត្រាត្រជាក់៖ ការត្រជាក់យឺត (0.5-1°C/នាទី) ផ្ដល់នូវគ្រាប់គ្រីស្តាល់ធំៗជាងមុន។
២.៤ ការវិភាគគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិ
គុណសម្បត្តិ៖
- ដំណើរការសាមញ្ញ តម្រូវការឧបករណ៍ទាប
- សមស្របសម្រាប់ការផលិតជាបាច់
- ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃផលិតផល
គុណវិបត្តិ៖
- សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មខ្ពស់ ការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់
- ការចែកចាយទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិមិនស្មើគ្នា
- អាចមានសារធាតុដែលមិនមានប្រតិកម្មក្នុងបរិមាណតិចតួច
៣. វិធីសាស្ត្រដឹកជញ្ជូនចំហាយទឹកសម្រាប់ការសំយោគ ZnTe
៣.១ គោលការណ៍
វិធីសាស្ត្រដឹកជញ្ជូនចំហាយទឹកប្រើឧស្ម័នដឹកជញ្ជូនដើម្បីដឹកជញ្ជូនចំហាយសារធាតុប្រតិកម្មទៅកាន់តំបន់សីតុណ្ហភាពទាបសម្រាប់ការដាក់សារធាតុ ដោយសម្រេចបាននូវការលូតលាស់ទិសដៅនៃ ZnTe ដោយការគ្រប់គ្រងជម្រាលសីតុណ្ហភាព។ អ៊ីយ៉ូតត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅជាភ្នាក់ងារដឹកជញ្ជូន៖
ZnTe(s) + I₂(g) ⇌ ZnI₂(g) + 1/2Te₂(g)
៣.២ នីតិវិធីលម្អិត
៣.២.១ ការរៀបចំវត្ថុធាតុដើម
- ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ៖ ប្រើម្សៅ ZnTe មានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (ភាពបរិសុទ្ធ ≥99.999%) ឬម្សៅ Zn និង Te លាយបញ្ចូលគ្នាតាមបែបស្តូគីយ៉ូម៉ែត្រី។
- ការរៀបចំសារធាតុដឹកជញ្ជូន៖ គ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ូតភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (ភាពបរិសុទ្ធ ≥99.99%) កម្រិតថ្នាំ 5-10mg/cm³ បរិមាណបំពង់ប្រតិកម្ម។
- ការព្យាបាលបំពង់ Quartz៖ ដូចគ្នានឹងវិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មសភាពរឹងដែរ ប៉ុន្តែត្រូវការបំពង់ Quartz ដែលវែងជាង (300-400mm)។
៣.២.២ ការផ្ទុកបំពង់
- ការដាក់សម្ភារៈ៖ ដាក់ម្សៅ ZnTe ឬល្បាយ Zn+Te នៅចុងម្ខាងនៃបំពង់ក្វាតស៍។
- ការបន្ថែមអ៊ីយ៉ូត៖ បន្ថែមគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ូតទៅក្នុងបំពង់ក្វាតស៍ក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃ។
- ការជម្លៀស៖ ជម្លៀសដល់ ≤10⁻³Pa។
- ការផ្សាភ្ជាប់៖ ផ្សាភ្ជាប់ជាមួយអណ្តាតភ្លើងអ៊ីដ្រូសែន-អុកស៊ីសែន ដោយរក្សាបំពង់ឱ្យផ្ដេក។
៣.២.៣ ការដំឡើងជម្រាលសីតុណ្ហភាព
- សីតុណ្ហភាពតំបន់ក្តៅ៖ កំណត់ទៅ 850-900°C។
- សីតុណ្ហភាពតំបន់ត្រជាក់៖ កំណត់ទៅ 750-800°C។
- ប្រវែងតំបន់ជម្រាល៖ ប្រហែល 100-150 ម.ម។
៣.២.៤ ដំណើរការលូតលាស់
- ដំណាក់កាលដំបូង៖ កំដៅដល់ ៥០០°C ក្នុងអត្រា ៣°C/នាទី សង្កត់រយៈពេល ២ ម៉ោង ដើម្បីឱ្យមានប្រតិកម្មដំបូងរវាងអ៊ីយ៉ូត និងវត្ថុធាតុដើម។
- ដំណាក់កាលទីពីរ៖ បន្តកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពកំណត់ រក្សាកម្រិតសីតុណ្ហភាពឱ្យនៅដដែល ហើយដាំដុះរយៈពេល ៧-១៤ ថ្ងៃ។
- ការធ្វើឱ្យត្រជាក់៖ បន្ទាប់ពីការលូតលាស់បានបញ្ចប់ ត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ក្នុងអត្រា 1°C/នាទី។
៣.២.៥ ការប្រមូលផលិតផល
- ការបើកបំពង់៖ បើកបំពង់រ៉ែថ្មខៀវនៅក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃ។
- ការប្រមូល៖ ប្រមូលគ្រីស្តាល់ ZnTe តែមួយនៅចុងត្រជាក់។
- ការសម្អាត៖ សម្អាតដោយអ៊ុលត្រាសោនជាមួយអេតាណុលគ្មានជាតិទឹករយៈពេល 5 នាទី ដើម្បីយកអ៊ីយ៉ូតដែលស្រូបយកលើផ្ទៃចេញ។
៣.៣ ចំណុចត្រួតពិនិត្យដំណើរការ
- ការគ្រប់គ្រងបរិមាណអ៊ីយ៉ូត៖ កំហាប់អ៊ីយ៉ូតប៉ះពាល់ដល់អត្រាដឹកជញ្ជូន; ជួរល្អបំផុតគឺ 5-8mg/cm³។
- ជម្រាលសីតុណ្ហភាព៖ រក្សាជម្រាលក្នុងចន្លោះពី 50-100°C។
- រយៈពេលលូតលាស់៖ ជាធម្មតា ៧-១៤ ថ្ងៃ អាស្រ័យលើទំហំគ្រីស្តាល់ដែលចង់បាន។
៣.៤ ការវិភាគគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិ
គុណសម្បត្តិ៖
- អាចទទួលបានគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានគុណភាពខ្ពស់
- ទំហំគ្រីស្តាល់ធំជាង
- ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់
គុណវិបត្តិ៖
- វដ្តលូតលាស់វែង
- តម្រូវការឧបករណ៍ខ្ពស់
- ទិន្នផលទាប
៤. វិធីសាស្ត្រផ្អែកលើដំណោះស្រាយសម្រាប់ការសំយោគសម្ភារៈណាណូ ZnTe
៤.១ គោលការណ៍
វិធីសាស្ត្រផ្អែកលើដំណោះស្រាយគ្រប់គ្រងប្រតិកម្មបឋមនៅក្នុងដំណោះស្រាយដើម្បីរៀបចំភាគល្អិតណាណូ ZnTe ឬខ្សែណាណូ។ ប្រតិកម្មធម្មតាមួយគឺ៖
ស័ង្កសី + HTe⁻ + OH⁻ → ស័ង្កសី + H₂O
៤.២ នីតិវិធីលម្អិត
៤.២.១ ការរៀបចំសារធាតុប្រតិកម្ម
- ប្រភពស័ង្កសី៖ ស័ង្កសីអាសេតាត (Zn(CH₃COO)₂·2H₂O) ភាពបរិសុទ្ធ ≥99.99%។
- ប្រភពតេលូរីញ៉ូម៖ តេលូរីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត (TeO₂) ភាពបរិសុទ្ធ ≥99.99%។
- សារធាតុកាត់បន្ថយ៖ សូដ្យូម បូរ៉ូអ៊ីដ្រីត (NaBH₄) ភាពបរិសុទ្ធ ≥98%។
- សារធាតុរំលាយ៖ ទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុង, អេទីឡែនឌីអាមីន, អេតាណុល។
- សារធាតុផ្សំលើផ្ទៃ៖ សេទីលទ្រីមេទីលអាម៉ូញ៉ូមប្រូមីត (CTAB)។
៤.២.២ ការរៀបចំសារធាតុផ្សំតេលូរីញ៉ូម
- ការរៀបចំដំណោះស្រាយ៖ រំលាយ 0.1mmol TeO₂ ក្នុងទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុង 20 មីលីលីត្រ។
- ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ៖ បន្ថែម NaBH₄ 0.5mmol កូរដោយម៉ាញេទិករយៈពេល 30 នាទីដើម្បីបង្កើតជាដំណោះស្រាយ HTe⁻។
TeO₂ + 3BH₄⁻ + 3H₂O → HTe⁻ + 3B(OH)₃ + 3H₂↑ - បរិយាកាសការពារ៖ រក្សាលំហូរអាសូតពេញមួយដើម្បីការពារអុកស៊ីតកម្ម។
៤.២.៣ ការសំយោគណាណូភាគល្អិត ZnTe
- ការរៀបចំដំណោះស្រាយស័ង្កសី៖ រំលាយស័ង្កសីអាសេតាត 0.1 មីលីម៉ូលក្នុងអេទីឡែនឌីអាមីន 30 មីលីលីត្រ។
- ប្រតិកម្មលាយ៖ បន្ថែមដំណោះស្រាយ HTe⁻ យឺតៗទៅក្នុងដំណោះស្រាយស័ង្កសី ធ្វើប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព 80°C រយៈពេល 6 ម៉ោង។
- ការបង្វិលជុំ៖ បន្ទាប់ពីប្រតិកម្ម ត្រូវបង្វិលជុំក្នុងល្បឿន 10,000 rpm រយៈពេល 10 នាទី ដើម្បីប្រមូលផលិតផល។
- ការលាងសម្អាត៖ លាងសម្អាតឆ្លាស់គ្នាជាមួយអេតាណុល និងទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុងបីដង។
- ការសម្ងួត៖ សម្ងួតដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលីនៅសីតុណ្ហភាព ៦០អង្សាសេ រយៈពេល ៦ ម៉ោង។
៤.២.៤ សំយោគខ្សែណាណូ ZnTe
- ការបន្ថែមគំរូ៖ បន្ថែម CTAB ០.២ក្រាម ទៅក្នុងដំណោះស្រាយស័ង្កសី។
- ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូទែរម៉ាល់៖ ផ្ទេរដំណោះស្រាយដែលលាយរួចទៅក្នុងអូតូក្លេវដែលមានស្រទាប់តេហ្វុល 50 មីលីលីត្រ ធ្វើប្រតិកម្មនៅ 180°C រយៈពេល 12 ម៉ោង។
- ដំណើរការក្រោយ៖ ដូចគ្នានឹងណាណូភាគល្អិតដែរ។
៤.៣ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ
- ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព៖ ៨០-៩០°C សម្រាប់ភាគល្អិតណាណូ ១៨០-២០០°C សម្រាប់ខ្សែណាណូ។
- តម្លៃ pH៖ រក្សាចន្លោះពី ៩-១១។
- ពេលវេលាប្រតិកម្ម៖ ៤-៦ ម៉ោងសម្រាប់ណាណូភាគល្អិត ១២-២៤ ម៉ោងសម្រាប់ខ្សែណាណូ។
៤.៤ ការវិភាគគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិ
គុណសម្បត្តិ៖
- ប្រតិកម្មសីតុណ្ហភាពទាប សន្សំសំចៃថាមពល
- រូបរាង និងទំហំដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន
- សមស្របសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ
គុណវិបត្តិ៖
- ផលិតផលអាចមានផ្ទុកសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ
- តម្រូវឱ្យមានការកែច្នៃក្រោយ
- គុណភាពគ្រីស្តាល់ទាបជាង
៥. អេពីតាក់ស៊ីធ្នឹមម៉ូលេគុល (MBE) សម្រាប់ការរៀបចំខ្សែភាពយន្តស្តើង ZnTe
គោលការណ៍ ៥.១
MBE ដុះស្រទាប់ស្តើងគ្រីស្តាល់តែមួយ ZnTe ដោយដឹកនាំធ្នឹមម៉ូលេគុលនៃ Zn និង Te ទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមក្រោមលក្ខខណ្ឌកន្លែងទំនេរខ្ពស់បំផុត ដោយគ្រប់គ្រងសមាមាត្រលំហូរធ្នឹម និងសីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោមបានយ៉ាងច្បាស់លាស់។
៥.២ នីតិវិធីលម្អិត
៥.២.១ ការរៀបចំប្រព័ន្ធ
- ប្រព័ន្ធបូមធូលី៖ បូមធូលីមូលដ្ឋាន ≤1×10⁻⁸Pa។
- ការរៀបចំប្រភព៖
- ប្រភពស័ង្កសី៖ ស័ង្កសីភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ 6N ក្នុងកែវរលាយ BN។
- ប្រភពតេលូរីញ៉ូម៖ តេលូរីញ៉ូមភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ 6N ក្នុងកែវចម្រាញ់ពី PBN។
- ការរៀបចំស្រទាប់ខាងក្រោម៖
- ស្រទាប់ខាងក្រោម GaAs(100) ដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅ។
- ការសម្អាតស្រទាប់ខាងក្រោម៖ ការសម្អាតសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ → ការឆ្លាក់អាស៊ីត → ការលាងសម្អាតដោយទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុង → ការសម្ងួតដោយអាសូត។
៥.២.២ ដំណើរការលូតលាស់
- ការបញ្ចេញឧស្ម័នចេញពីស្រទាប់ខាងក្រោម៖ ដុតនំនៅសីតុណ្ហភាព 200°C រយៈពេល 1 ម៉ោង ដើម្បីយកសារធាតុស្រូបយកលើផ្ទៃចេញ។
- ការដកអុកស៊ីដ៖ កំដៅដល់ 580°C សង្កត់រយៈពេល 10 នាទីដើម្បីយកអុកស៊ីដលើផ្ទៃចេញ។
- ការលូតលាស់ស្រទាប់សតិបណ្ដោះអាសន្ន៖ ត្រជាក់ដល់ 300°C លូតលាស់ស្រទាប់សតិបណ្ដោះអាសន្ន ZnTe 10nm។
- កំណើនសំខាន់៖
- សីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោម៖ ២៨០-៣២០°C។
- សម្ពាធសមមូលនៃធ្នឹមស័ង្កសី៖ 1×10⁻⁶Torr។
- សម្ពាធសមមូលធ្នឹមតេលូរីញ៉ូម៖ 2×10⁻⁶Torr។
- សមាមាត្រ V/III ត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅ 1.5-2.0។
- អត្រាកំណើន៖ ០.៥-១ មីក្រូម៉ែត្រ/ម៉ោង។
- ការដុត៖ បន្ទាប់ពីលូតលាស់ សូមដុតនៅសីតុណ្ហភាព 250°C រយៈពេល 30 នាទី។
៥.២.៣ ការតាមដាននៅនឹងកន្លែង
- ការត្រួតពិនិត្យ RHEED៖ ការសង្កេតជាក់ស្តែងនៃការកសាងឡើងវិញលើផ្ទៃ និងរបៀបលូតលាស់។
- ម៉ាសស្ពិចត្រូម៉ែត្រី៖ ត្រួតពិនិត្យអាំងតង់ស៊ីតេធ្នឹមម៉ូលេគុល។
- ទែម៉ូម៉ែត្រអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ៖ ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោមដ៏ជាក់លាក់។
៥.៣ ចំណុចត្រួតពិនិត្យដំណើរការ
- ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព៖ សីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោមប៉ះពាល់ដល់គុណភាពគ្រីស្តាល់ និងរូបរាងផ្ទៃ។
- សមាមាត្រលំហូរធ្នឹម៖ សមាមាត្រ Te/Zn ជះឥទ្ធិពលដល់ប្រភេទពិការភាព និងកំហាប់។
- អត្រាកំណើន៖ អត្រាទាបធ្វើអោយគុណភាពគ្រីស្តាល់ប្រសើរឡើង។
៥.៤ ការវិភាគគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិ
គុណសម្បត្តិ៖
- សមាសភាពច្បាស់លាស់ និងការគ្រប់គ្រងសារធាតុញៀន។
- ខ្សែភាពយន្តគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានគុណភាពខ្ពស់។
- ផ្ទៃរាបស្មើដូចអាតូមអាចសម្រេចបាន។
គុណវិបត្តិ៖
- ឧបករណ៍ថ្លៃៗ។
- អត្រាកំណើនយឺត។
- ទាមទារជំនាញប្រតិបត្តិការកម្រិតខ្ពស់។
៦. វិធីសាស្ត្រសំយោគផ្សេងទៀត
៦.១ ការដាក់ចំហាយគីមី (CVD)
- សារធាតុផ្សំ៖ ឌីអេទីលស័ង្កសី (DEZn) និង ឌីអ៊ីសូប្រូភីលតេលលូរីត (DIPTe)។
- សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្ម៖ ៤០០-៥០០°C។
- ឧស្ម័នផ្ទុក៖ អាសូត ឬអ៊ីដ្រូសែនដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។
- សម្ពាធ៖ សម្ពាធបរិយាកាស ឬសម្ពាធទាប (10-100Torr)។
៦.២ ការហួតដោយកម្ដៅ
- សម្ភារៈប្រភព៖ ម្សៅ ZnTe មានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។
- កម្រិតសុញ្ញកាស៖ ≤1×10⁻⁴Pa។
- សីតុណ្ហភាពហួត៖ ១០០០-១១០០°C។
- សីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោម៖ ២០០-៣០០°C។
៧. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
មានវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗគ្នាសម្រាប់សំយោគស័ង្កសី telluride ដែលវិធីសាស្រ្តនីមួយៗមានគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិរៀងៗខ្លួន។ ប្រតិកម្មសភាពរឹងគឺសមរម្យសម្រាប់ការរៀបចំសម្ភារៈភាគច្រើន ការដឹកជញ្ជូនចំហាយទឹកផ្តល់គ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានគុណភាពខ្ពស់ វិធីសាស្រ្តដំណោះស្រាយគឺល្អសម្រាប់សម្ភារៈណាណូ និង MBE ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលមានគុណភាពខ្ពស់។ ការអនុវត្តជាក់ស្តែងគួរតែជ្រើសរើសវិធីសាស្រ្តសមស្របដោយផ្អែកលើតម្រូវការ ជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈ ZnTe ដែលមានដំណើរការខ្ពស់។ ទិសដៅនាពេលអនាគតរួមមានការសំយោគសីតុណ្ហភាពទាប ការគ្រប់គ្រងរូបវិទ្យា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការដូពីង។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៩ ខែឧសភា ឆ្នាំ ២០២៥