مشخصات پژوهش

عنوان	ساخت و بررسی رفتار الکترواپتیک نانوالیاف ZnO آلاییده شده با Al
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	AZO، الکتروریسی، نانوالیاف، لایه های نازک، بلورشناسی، فوتولومینسانس، باند ممنوعه.
چکیده	در سال های اخیر لایه های نازک اکسید روی (ZnO) به دلیل خواص فیزیکی، الکتریکی و شیمیایی به طور وسیعی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مطالعه خواص ریزساختاری و الکترواپتیک لایه های نانو ساختار اکسید روی خالص و آلاییده به آلومینیوم (AZO) (با مقادیر 2 تا 6 درصد وزنی) که به روش الکتروریسی ساخته شدند، بررسی شد. برای این منظور، ابتدا محلول پلیمری PVP/ استات روی تهیه و سپس با کنترل پارامترهای الکتروریسی و عملیات حرارتی در دمای 250 درجه سانتی گراد، پوشش اکسید روی آلاییده با مقادیر مختلف آلومینیوم سنتز شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که فرایند کلسینه شدن موجب تغییر مورفولوژی ساختارهای AZO شده است. به طوری که نانوالیاف با میانگین قطر 110 نانومتر تبدیل به پوشش متشکل از نانوذرات پیوسته شدند. لایه نازک تشکیل شده دارای ظاهری شفاف و ضخامتی در حدود 875 نانومتر بود. نتایج آزمون های پراش پرتو ایکس و طیف سنج مادون قرمز در محدوده میانی نشان دادند که پس از کلسینه شدن، اکسید روی خالص با ساختاری بلوری تشکیل شده است و آلایش Al در ساختار بلوری اکسید روی بدون تشکیل فاز ثانویه انجام شده است. آلایش بیش از 2 درصد وزنی Al باعث انتقال Al3+ اضافی از مکان های بین نشین به موقعیت های تهی جای روی شد. افزودن Al موجب کوچک شدن اندازه بلور در صفحه (002) در محدوده 14 تا 16 نانومتر شد که نشان دهنده تولید AZOها با ساختاری نانو است. طیف مادون قرمز در محدوده دور نشان داد که آلایش 4 و 6 درصد وزنی Al باعث تغییر پیوند Zn-O و انتقال به سطوح بالاتر انرژی شد. نتایج بررسی فوتولومینسانس (PL) نشان داد که پیک اضافی مربوط به انتشار بنفش در نمونه های دارای Al ظاهر شد. نقص های ایجاد شده در ساختار AZO به عنوان لومینسانس عمل کرده و شدت نور در محدوده مرئی را کاهش دادند. هم چنین نتایج طیف سنجی PL نشان داد که افزودن Al با 6 درصد وزنی نه تنها موجب کاهش باند ممنوعه نسبت به نمونه های با آلایش Al کم تر شد، بلکه تابش نور مرئی را بیش تر قطبی کرده است. نتایج بررسی رفتار الکترواپتیک در محدوده UV-Vis نشان داد که انتقال نور در محدوده مرئی نمونه ها، بیش از 83 درصد بود. بررسی های بیش تر انرژی باند ممنوعه در محدوده UV و مرئی نشان داد که آلایش Al موجب کاهش باند ممنوعه لایه های اکسید روی الکتروریسی شده، از 4/3 تا حدود 05/3 الکترو
پژوهشگران	حمید اصفهانی (استاد راهنما)، سهیلا اوصالی (دانشجو)، حمیدرضا کرمی (استاد مشاور)