Способ получения наностержней селенида кадмия

Изобретение относится к области получения полупроводниковых материалов и может быть использовано в полупроводниковых нанотехнологиях. Сущность изобретения: в способе получения наностержней из селенида кадмия путем испарения расплава и осаждения паров на холодной подложке процесс проводится под давлением аргона 7-9 МПа в течение 5-20 минут. Способ позволяет получать наностержни CdSe диаметром 5-15 нм с чистотой 99,999%.

 

Изобретение относится к области получения полупроводниковых материалов и может быть использовано в полупроводниковых нанотехнологиях.

Развитие нанотехнологий требует получения наноматериалов из полупроводниковых соединений, ранее использовавшихся только в виде макрокристаллов и/или микрокристаллов. Одним из таких материалов является селенид кадмия (CdSe), широко применяемый в инфракрасной технике.

Известен способ получения наностержней из селенида кадмия [N.Wei, L.Xiaobo, С.Yanming. Manufacturing method of cadmium selenide and cadmium telluride nanometer rod. Патент CN 1524782] (прототип) реакцией соединений кадмия и селена в растворе. Основной недостаток такого способа - наличие примесей компонентов раствора в наностержнях, что приводит к получению материала с содержанием селенида кадмия не выше 99,95%.

Задачей данного изобретения является получение наностержней селенида кадмия с содержанием CdSe не менее 99,999%.

Эта задача решается в предлагаемом способе получения наностержней селенида кадмия путем испарения расплава CdSe и осаждения паров на холодной подложке, причем процесс проводится под давлением аргона 7-9 МПа в течение 5-20 минут.

Проведение процесса по предлагаемому способу позволяет получать наностержни из селенида кадмия с содержанием CdSe не ниже 99,999% даже при содержании CdSe в испаряемой навеске на уровне 99,95%. Это объясняется очисткой материала в ходе процесса: нелетучие примеси остаются в зоне испарения, а большая часть летучих примесей осаждается раздельно.

Параметры процесса выбраны экспериментально.

При давлениях аргона ниже 7 МПа, из-за большой скорости испарения источника селенида кадмия, в зоне осаждения растут преимущественно микрокристаллы CdSe. Увеличение давления выше 9 МПа не приводит к росту выхода наностержней.

При временах проведения процесса менее 5 минут снижается выход наностержней, а при продолжительности процесса свыше 20 минут в зоне осаждения наблюдается значительное количество микрокристаллов в виде стержней с диаметром 10 мкм и более.

Выбор инертного газа в качестве рабочей среды обусловлен высокой реакционной способностью паров селенида кадмия. Выбор аргона обусловлен экономическими соображениями: стоимость аргона ниже стоимости других инертных газов.

Пример 1

Навеска CdSe, из обрезков (отходов механической обработки) кристаллов, с содержанием селенида кадмия 99,994% помещается в зону испарения реактора. В зоне осаждения располагается графитовая подложка. Реактор заполняется аргоном так, чтобы в рабочем режиме давление в камере составляло 9 МПа. Зона испарения реактора разогревается до температуры плавления CdSe (1250°С). Процесс проводится в течение 20 минут, после чего нагрев отключается. Реактор охлаждается, подложка извлекается из зоны осаждения. На подложке образовались наностержни CdSe диаметром 5-10 нм. Содержание CdSe в наностержнях 99,9993%.

Пример 2

Навеска CdSe, приготовленная синтезом из элементов, с содержанием селенида кадмия 99,95% помещается в зону испарения реактора. В зоне осаждения располагается графитовая подложка. Реактор заполняется аргоном так, чтобы в рабочем режиме давление в камере составляло 7 МПа. Зона испарения реактора разогревается до температуры плавления CdSe (1250°С). Процесс проводится в течение 5 минут, после чего нагрев отключается. Реактор охлаждается, подложка извлекается из зоны осаждения. На подложке образовались наностержни CdSe диаметром 10-15 нм. Содержание CdSe в наностержнях 99,9991%.

Пример 3

Навеска CdSe, приготовленная синтезом из элементов, с содержанием селенида кадмия 99,95% помещается в зону испарения реактора. В зоне осаждения располагается графитовая подложка. Реактор заполняется аргоном так, чтобы в рабочем режиме давление в камере составляло 8 МПа. Зона испарения реактора разогревается до температуры плавления CdSe (1250°С). Процесс проводится в течение 15 минут, после чего нагрев отключается. Реактор охлаждается, подложка извлекается из зоны осаждения. На подложке образовались наностержни CdSe диаметром 8-12 нм. Содержание CdSe в наностержнях 99,9992%.

Способ получения наностержней селенида кадмия, отличающийся тем, что наностержни получают путем испарения расплава селенида кадмия и осаждения паров на холодной подложке, причем процесс проводится под давлением аргона 7-9 МПа в течение 5-20 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов Cd1-xZnxTe, где 0 x 1 из расплава под высоким давлением инертного газа. .
Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов и может использоваться для получения объемного материала с высокой механической твердостью.
Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов, и может быть использовано в технологии полупроводников, в том числе, для создания детекторов ионизирующих излучений.
Изобретение относится к ИК-оптике и касается разработки способа получения массивных (толщиной более 20 мм) образцов селенида цинка, используемых в качестве пассивных оптических элементов высокомощных CO2-лазеров и других приборов, работающих в ИК-диапазоне длин волн.

Изобретение относится к технологии получения халькогенидов цинка и кадмия, пригодных для изготовления оптических деталей, прозрачных в широкой области спектра. .
Изобретение относится к области ИК-оптики и касается разработки способа получения монолитных образцов поликристаллического сульфида цинка, используемых в оптике видимого и ИК-излучения в качестве материала для конструкционных оптических элементов.

Изобретение относится к области получения кристаллических полупроводниковых материалов, используемых в электронном, ядерном приборостроении, детекторах ионизирующих излучений.

Изобретение относится к области получения кристаллических полупроводниковых материалов с заданными электрофизическими свойствами. .

Изобретение относится к технологии неорганических веществ, в частности к способам получения сульфида цинка, используемого в качестве материала для полупроводниковой техники и оптоэлектроники.

Изобретение относится к области получения материалов, используемых в электронном, ядерном приборостроении, а также в детекторах ионизирующих излучений и лазерной силовой оптике.

Изобретение относится к способам изготовления нанокристаллического сплава на основе никелида титана и может быть использовано, например, в медицине для создания биосовместимых материалов на основе никелида титана с высокими физико-механическими свойствами.

Изобретение относится к способам термораскалывания хрупких неметаллических материалов, в частности к способам лазерного термораскалывания таких материалов, как стекло и керамика, различные монокристаллы и полупроводниковые материалы, и может быть использовано в электронной промышленности, в качестве оптических меток и штрихов, при изготовлении токопроводящих дорожек в различных приборах, а также при изготовлении различных люминесцентных приборов.

Изобретение относится к способам получения наночастиц платиновых металлов или их гибридов с другими металлами и может быть использовано, например, в катализаторах, магнитных материалах.

Изобретение относится к оборудованию для смешения нанопорошков с сыпучими материалами и может использоваться в металлургии или строительстве. .
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для эффективного управления оптическими свойствами нанокомпозиционных материалов, применяемых в нелинейной оптике, информационной технике, при разработке средств оптической памяти и т.д.

Изобретение относится к области полупроводниковой нанотехнологии, к области тонкопленочного материаловедения, а именно к устройствам для нанесения тонких пленок и диэлектриков.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к антифрикционным композиционным порошковым материалам, и может быть использовано, например, в металлообрабатывающей и бумагообрабатывающей промышленности, при изготовлении износостойких антифрикционных материалов.

Изобретение относится к химической технологии получения фуллеренов и может быть использовано при получении новых материалов, экологически чистых источников питания, сверхтвердых и композиционных материалов, катализаторов, лекарственных материалов и пр.

Изобретение относится к способам изготовления холодных катодов, широко применяющихся в электровакуумной технике, например в источниках света. .
Изобретение относится к получению пористых углеродных материалов с высокой удельной поверхностью и развитой микропористостью, которые могут найти применение в качестве адсорбентов и пористых углеродных носителей для катализаторов.

Изобретение относится к области изготовления микромеханических устройств, а именно к способам формирования зондов сканирующих зондовых микроскопов, в частности кантилеверов, состоящих из консоли и иглы
Наверх