Для оптоэлектроники синтезировали высокочистый оксид теллура

Химики из РХТУ им. Д.И. Менделеева предложили новый метод синтеза оксида теллура, который широко используется в оптоэлектронике и акустооптике. Ученые сконструировали установку для сжигания паров теллура в сухом кислороде и оптимизировали синтез так, что массовая доля примесей снизилась до 0,000006%. Результаты работы опубликованы в Journal of Alloys and Compounds.

Парателлурит (оксид теллура β-TeO₂) — один из важных материалов для технологий оптоэлектронки, акустооптики, его также используют для создания оптических волокон инфракрасного диапазона. Основной недостаток промышленного синтеза парателлурита — большое количество примесей и опасные отходы. Ученые РХТУ предложили новую методику синтеза высокочистого парателлурита за счет сжигания паров теллура в сухом кислороде.

«Главной характеристикой многих материалов фотоники и оптоэлектроники, в том числе и парателлурита, является химическая чистота, без которой невозможно развитие современных технологий. Конечно, некоторые посторонние примеси в конечном продукте неизбежны — часть из них наследуется из сырья, часть попадает в процессе синтеза, но всегда нужно стараться улучшать химическую чистоту материалов, — комментирует один из авторов работы, профессор Игорь Аветисов. — С новым методом синтеза парателлурита мы снизили суммарное содержание примесей до уровня 0,000006%».

Ученые спроектировали и изготовили установку, состоящую из испарителя, реактора и приемника. В испарителе поддерживалась повышенная температура и находился расплав теллура. В реактор подавались его пары, а также сухой кислород. Теллур и кислород встречались в зоне, положением которой можно было управлять за счет изменения параметров потоков газов. В результате образовывался парообразный оксид теллура TeO₂, который потом переносился потоком инертного газа-носителя аргона в приемник — часть установки с пониженной температурой, где TeO₂ уже осаждался на поверхностях с образованием кристаллитов парателлурита.

Параметры синтеза определялись результатами численного моделирования. Например, было показано, что оптимальная температура в реакторе не превышает 923 К, а более высокая приводит к повреждению испарительного сопла и прилипанию синтезированного TeO₂ к стенкам приемника. Таким образом, ученые не только отработали новую методику синтеза высокочистого парателлурита, но и изучили механизм образования кристаллического TeO₂ из паровой фазы. Установленные закономерности будут полезны для оптимизации производства, а также использованы в дальнейших разработках в области технологий оптоэлектроники и фотоники.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.