عملية إعداد تيراهيرتز بلورات مختلفة بسبب اختلاف مجالات التطبيق ( مثل الاتصالات ، التصوير ، التحليل الطيفي ، وما إلى ذلك ) و أنواع المواد ( أشباه الموصلات ، الكريستال البصرية غير الخطية ، ferroelectric ، الخ . )

وفيما يلي بعض التقنيات الرئيسية لإعداد بلورات تيراهيرتز وخطواتها الرئيسية :

طريقة النمو ( مناسبة لأنّ كبيرة الحجم الكريستال واحد )

1 - طريقة Czochralski

المبدأ : من خلال التحكم في درجة الحرارة بدقة التدرج ، ذات جودة عالية الكريستال واحد نمت ببطء سحب البذور من ذوبان السائل المرحلة .

المواد : الفجوة ، الغاليوم ، للتراث ، الخ . ويمكن أيضا أن تستخدم في بعض بلورات أكسيد ( مثل الياقوت ) .

أساسيات العملية :

استخدام الترددات اللاسلكية التعريفي التدفئة أو التدفئة المقاومة للحفاظ على المواد الخام في بوتقة تذوب .

تناوب بذرة قضيب نقل جماعي موحد ، سحب السرعة عادة 0.1 ~ 2 ملم / ساعة .

غاز خامل حماية ضد التلوث التأكسدي .

بعد العلاج يشمل الصلب للقضاء على الإجهاد الحراري .

المزايا : يمكن أن تنمو كبيرة قطرها ، وانخفاض كثافة الكريستال عيب ، ومناسبة لإنتاج دفعة تكميم .

التحدي : خطر الفصل بين المكونات عالية ، وتركيز الشوائب ( أقل من 1 جزء في المليون ) يجب أن تسيطر عليها بدقة .

2 - أسلوب بريدجمان

الخصائص : عمودي أو أفقي الاتجاه التصلب تذوب ، باستخدام التدرج في درجة الحرارة لتحقيق نمو البلورات الاتجاه .

نسخة محسنة : الحد من إدخال الشوائب من قبل اثنين من منطقة ذوبان . إضافة المجال المغناطيسي قمع الحمل الحراري يحسن التوحيد .

متطلبات المعدات : عالية الدقة نظام التحكم في درجة الحرارة ( ± 0.1 ℃ ) ، فراغ مختومة الموقد .

3 - منطقة ذوبان ( FZ )

الاستقلالية : لا بوتقة الاتصال ، من خلال عالية التردد لفائف ذوبان المواد الخام المحلية ونقل منطقة الانصهار لتنقية والتبلور .

التطبيقات : عالية النقاء السيليكون الكريستال واحد ( THz كاشف الركيزة ) ، بعض صهر السبائك والمركبات .

المزايا : تجنب إدخال الشوائب في الحاويات ، ومناسبة لإعداد مواد فائقة النقاء . ولكن المعدات المعقدة وارتفاع استهلاك الطاقة .

المادية بخار ترسب ( الترسيب الفيزيائي للبخار ) سلسلة

1 - تناضد الشعاع الجزيئي ( مبي )

الآلية الأساسية : في بيئة فراغ عالية جدا ، عنصر المصدر يترسب على سطح الركيزة مع المستوى الذري شعاع تشكيل الفيلم .

نموذجي المعلمات : درجة حرارة الركيزة 300-600 ℃ ، معدل النمو 0.1-1 نانومتر / ثانية . في الموقع رصد انعكاس عالية الطاقة حيود الإلكترون ( rheed ) .

ممثل المواد : الغاليوم / AlGaAs الكم هيكل جيد ، الجرافين نيتريد البورون سداسية heterojunction . . . . . . .

المزايا : طبقة الذرية دقة التحكم في تركيز المنشطات واجهة مميزة ، والتي هي مفيدة في تصميم فائقة التوصيل THz الأجهزة .

القيود : تكلفة عالية ، وانخفاض الانتاج ، فقط مناسبة لأنّ مختبر مقياس [ ر & د ] .

2 . ليزر نابض ترسب ( الملعوبة )

نبذة مختصرة : تركز الليزر النبضي يقصف الهدف لإنتاج البلازما الريش ، يتكثف على الركيزة لتشكيل الفيلم .

عملية التحسين نقطة : ضبط كثافة الطاقة ليزر ، ضغط الغاز الأساسية ( تنظيم الموصلية الكهربائية من الضغط الجزئي للأوكسجين ) ؛ متعدد الطبقات هيكل المركبة يتحقق باستخدام multitarget بالتناوب ترسب .

الاحتياطات : لمنع تلوث الجسيمات سبلاش ، يمكن استخدام المسح الضوئي ليزر بقعة لتوسيع التوحيد .

3 - المغنطرون الاخرق

الآلية : أيون الأرغون القصف على الهدف يسبب الذرات الهروب وترسب في درجة حرارة منخفضة الركيزة .

ميزة بارزة : انخفاض درجة الحرارة عملية متوافقة مع الركيزة مرنة ( الدائرة / بي ) ، مناسبة لأنّ كبيرة زي الطلاء .

تعديل الاستراتيجية : رد الفعل الاخرق عرض النيتروجين لتشكيل نيتريد طلاء السيراميك . شارك في الاخرق ضبط استوكيومتري نسبة .

المشاكل المشتركة والحلول : عمودي هيكل الحبوب يؤدي إلى ارتفاع المسامية ، وزيادة التحيز وتعزيز التكثيف من القصف الأيوني .

الحل الكيميائية مسار تيراهيرتز كريستال

1 . الحرارية / المذيبات الحرارية طريقة التركيب

رد فعل الشرط : في درجة حرارة 150-250 ℃ مغلقة في الأوتوكلاف ، الحل تحت الضغط الذاتي يمكن أن تعزز نمو البلورات التنوي .

التطبيقات : أكسيد الزنك أسلاك متناهية الصغر صفائف تيتانات أنابيب ; مورفولوجيا يمكن تعديلها بإضافة السطحي .

المزايا : معدات بسيطة ومنخفضة التكلفة ، من السهل الحصول على النانو على شكل هيكل تعزيز THz الاستجابة .

اختراق عنق الزجاجة : وضع الميكروويف بمساعدة التدفئة لتقصير وقت رد الفعل إلى عدة ساعات لإكمال .

2 . سول جل العملية .

نظرة عامة على الخطوات : hydrocondensation المعادن الكحول في محلول ملحي على شكل هلام الرطب ، والتجفيف ، علاج ، والمعالجة الحرارية لإزالة المواد العضوية المتبقية .

عوامل التحكم الرئيسية : قيمة الرقم الهيدروجيني ينظم استقرار غرواني . اختيار وكيل شيلاتينغ يؤثر على هيكل الشبكة . تلبد نظام يحدد كثافة .

القيود : انكماش كبير ، من السهل تكسير ، تحتاج إلى إضافة المسام تشكيل وكيل لتحسين المجهرية .