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硒化鋅是由硒和鋅構(gòu)成的Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料。其是淺黃色六角型晶體，密度為5.42g/cm3。不溶于水，但溶于鹽酸等無機(jī)酸中，在空氣中加熱到一定溫度會氧化成二氧化硒和氧化鋅，禁帶寬度為2.6eV。它是化合物半導(dǎo)體中可以發(fā)出從黃到藍(lán)一系列可見光的發(fā)光材料。它具有直接躍遷的帶結(jié)構(gòu)，適合于制備高效率發(fā)光二極管。在8～14μm的紅外波段其本征透過率高達(dá)70%，是重要的紅外光學(xué)材料。
紅外光學(xué)領(lǐng)域用的硒化鋅晶體，大多采用氣相沉積法和熱壓燒結(jié)法制成光學(xué)應(yīng)用部門要求的形狀和光學(xué)精度，用作紅外窗口材料，在光電子領(lǐng)域中使用的硒化鋅薄膜，大多采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法。用這種工藝制成金屬-半導(dǎo)體結(jié)或金屬-絕緣體-半導(dǎo)體結(jié)發(fā)光管已達(dá)到實(shí)用化階段。
硒化鋅結(jié)晶顆粒大小約為70μm，透光范圍0.5-15μm。由于其優(yōu)秀的物理化學(xué)性質(zhì)，在藍(lán)光半導(dǎo)體發(fā)光器件、非線性光電器件、核輻射探測器件和近紫外-可見光探測器件方面具有重要的應(yīng)用前景，硒化鋅晶體基本不存在雜質(zhì)吸收，散射損失極低。由于對10.6μm波長光的吸收很小，因此成為制作高功率CO2激光器系統(tǒng)中光學(xué)器件的首選材料。此外在其整個透光波段內(nèi)，也是在不同光學(xué)系統(tǒng)中所普遍使用的材料。尤其是在激光器加工設(shè)備市場和紅外熱成像市場都面臨著良好的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)未來幾年硒化鋅紅外材料市場需求將保持穩(wěn)定增長趨勢。
1）制備硒化鎘/硒化鋅/硫化鋅(CdSe/ZnSe/ZnS)雙殼層量子點(diǎn)。
硒化鎘/硒化鋅/硫化鋅量子點(diǎn)的熒光具有較強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度和穩(wěn)定性，較好地防止鎘元素泄露，使材料更環(huán)保、安全。本發(fā)明在兩種體系中合成上述的雙殼層結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，具體步驟為：先在有機(jī)溶劑中通過反應(yīng)溶液的快速注射形成硒化鎘結(jié)晶核并生長得到硒化鎘量子點(diǎn)；再通過兩個步驟的選定溶液加入，先后在硒化鎘外形成硒化鋅和硫化鋅兩層外延生長的殼層，得到雙殼層的核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)。本發(fā)明由于采用了安全性較高且容易獲得的化學(xué)試劑，具有安全、易操作和成本相對低廉的特點(diǎn)，有利于控制成本及規(guī)?；a(chǎn)。所得的材料可用于發(fā)光器件及生物分子熒光標(biāo)記等領(lǐng)域。
2）制備一種碳纖維/氧化鋅-硒化鋅雙殼微線納米發(fā)電機(jī)納米材料，它要解決現(xiàn)有氧化鋅基復(fù)合納米材料在應(yīng)變下的輸出電流低的問題。該雙殼微線納米材料在沿著垂直于碳纖維軸線方向生長氧化鋅納米線，在納米線的尖部生長硒化鋅層。
制備方法：
一、將碳纖維浸泡到醋酸鋅溶液中，取出經(jīng)退火形成帶有種子層的碳纖維；
二、碳纖維置于前驅(qū)液中水熱生長氧化鋅陣列；
三、再放入反應(yīng)液中進(jìn)行二次水熱生長硒化鋅，得到納米發(fā)電機(jī)材料。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了碳纖維/氧化鋅-硒化鋅雙殼微線納米材料的可控性生長和穩(wěn)定的大電流輸出，該雙殼微線納米材料主要應(yīng)用于發(fā)電機(jī)器件中。
3）制備一種硒化鋅多晶塊體材料，其以硒粉(Se)和鋅粉(Zn)兩種單質(zhì)為原料，經(jīng)原料混合、壓塊、組裝、高溫高壓合成、冷卻卸壓的工藝過程制得二碳化鉬鎢塊狀材料；本發(fā)明采用高溫高壓合成方法制備高純度、高透過率硒化鋅光學(xué)材料；通過優(yōu)化質(zhì)量配比和調(diào)節(jié)合成溫度、壓力來調(diào)整硒化鋅的材料組分及純度，制備出高純度塊體硒化鋅光學(xué)材料；本發(fā)明工藝流程簡單，不需要鋅的氧化物和硫化物做為原料；通過調(diào)節(jié)單質(zhì)原料的配比、溫度和壓力來提高硒化鋅的純度，并制備出了較高純度的塊體硒化鋅材料；此外，本發(fā)明大大縮短了傳統(tǒng)熱壓燒結(jié)法的制備周期和燒結(jié)的時間，合成的塊體材料有利于優(yōu)化其光學(xué)性能。
方法1：一種晶體硒化鋅，采用以下工藝制備：
1)、對硒化鋅粉料進(jìn)行篩選，除去雜質(zhì)，使得粉料的外觀顏色一致；
2)、將硒化鋅裝入物理氣相沉積爐，在真空條件下嚴(yán)格控制升溫，使得硒化鋅蒸汽從熱端在冷端固化沉積，形成晶體；嚴(yán)格按照升溫曲線控制升溫過程，物理氣相沉積過程最高溫度控制在低于850℃以下，否則電開關(guān)斷開，回收過程中沒有蒸氣外泄，更不會導(dǎo)致硒化鋅分解。
3)、對形成的硒化鋅晶體驗(yàn)收；外形、硬度、顏色、透過率達(dá)到設(shè)定指標(biāo)的硒化鋅晶體進(jìn)行切割；
4)、包裝。可以使用真空鋁塑紙進(jìn)行封裝，用專用的真空封裝機(jī)封口。
方法2：一種四足結(jié)構(gòu)的納米硒化鋅，其特征在于：該硒化鋅納米晶由兩個晶相構(gòu)成，具體為一個立方晶核和四個均為六方相的對稱的分支足，立方晶核為立方相閃鋅礦結(jié)構(gòu)晶核，六方相為纖鋅礦結(jié)構(gòu)。制備方法：
a.將硒化鋅粉末與活性碳粉末混合作為原料，硒化鋅與碳粉的摩爾比為3～5∶1放置于石英管的加熱區(qū)。
b.持續(xù)通入高純氮?dú)猓鳛闊嵴舭l(fā)反應(yīng)的運(yùn)載氣體，氮?dú)獾牧髁靠刂圃?00～800ml/min的氮?dú)?，氣壓保持?atm。
c.開啟高溫電阻爐，控制石英管中反應(yīng)時原料區(qū)的溫度為1000～1200℃，反應(yīng)時間為30～120min。
d.反應(yīng)結(jié)束后，待爐膛冷卻到室溫后，在石英管的250～400℃(反應(yīng)時)溫區(qū)位置收集到了黃色最終產(chǎn)物。
[1] 中國冶金百科全書·金屬材料
[2] CN200710053094.9硒化鎘/硒化鋅/硫化鋅雙殼層結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的合成方法
[3] CN201410100366.6一種碳纖維/氧化鋅-硒化鋅雙殼微線納米發(fā)電機(jī)納米材料及其制備方法和應(yīng)用
[4] CN201810384884.3一種硒化鋅多晶塊體材料的高溫高壓制備方法
[5] CN201410856434.1晶體硒化鋅
[6] CN200910196593.2一種四足結(jié)構(gòu)的納米硒化鋅及其制備方法