نانو و میکروساختارهای سیلیکان متخلخل شامل منافذ ماکرو، بر روی سیلیکان نوع p به روش آندیزاسیون الکتروشیمایی در الکتروشیمایی درالکترولیت شامل dmf و اسید hfایجاد گرید تاثیر پارامترهایی همچون زمان آندیزاسیون چگالی جریان و غلظت الکترولیت هم بر ساختار تخلخل و هم بررسانایی سیلیکان متخلخل در حضور گاز و در هوای محیط بررسی شده است. همچنین در انی کار ما بر مطالعه ی نانو ساختارهای سیلیکان متخلخل دارای حفره ایی از نوع مزو برای کاربردهای حسگرهای گازی تمرکز می کنیم این نانو ساختارهای سیلیکان متخلخل به وسیله ی آندی کردن سیلیکان تک بلوری در محلول اسیدهیدروفلوریک و اتانول به دست می آید. مشخصه های جریان –ولتاژ ساختارau/ps در شرایط معمولی اتاق (دمای 300k) ویژگی یکسو کنندگی دارد. مکانیزم حس کردن گاز اکسیژن و دی اکسید کربن در حسگرها بر پایه ی سیلیکان متخلخل مربوط به تغییر در تراکم حامل های در لایه ی متخلخل به علت مولکول های جذب شده به عنوان نتیجه ای از چگالش گاز در داخل منافذ می باشد. چندین عملیات برای پایداری و اصلاح سطح سیلیکان متخلخل معرفی شده است. یکی از شیوه های پایداری گزارش شده برای کاربردهای حسگر گازی، فرآیند گرمایی است. اتصال ها در ساختار حسگر، شامل یک لایه طلا بر روی سطح سیلیکان متخلخل و اتصال اهمیت آلومینیوم بر پشت ویفرسیلیکان می باشد. که به روش تبخیر در خلا ایجاد شده اند ما در این کار نتایج آزمایش حسگر گازی سیلیکان متخلخل که در آن اتصال طلا د دو دمای متفاوتc 300 و c 500 پخت شده است و تاثیر این فرآیند گرمایی را بر ویژگی های حسگری سیلیکان متخلخل گزارش می کنیم. رسانایی زمان پاسخ و برگشت ماکرو و مزوسیلیکان متخلخل به وسیله ی مشخصه ی جریان زمان برای فشار ثابتی از گاز اکسیژن و دی اکسید کربن بررسی شده است. هم چنین بیشینه پاسخ را به وسیله ی نمودار پاسخ ولتاژ در دمای اتاق در حضور گاز تعیین می کنیم.

لایه های نازک و قطعات ساندویچی تک لایه و پیوند ناهمگن نانوذرات دو نیمه رسانای پالادیوم فتالوسیانین ..و کلر آلومینیوم فتالوسیانین ..به تبخیر گرمایی آماده شدند. پس از تمیز کردن بستر پلی بروسیلیکات ابتدا لایه ای از طلا ( به عنوان الکترود ) به روش تبخیر گرمایی در محفظه ای با فشار 10-5 mbar روی آن نشانده شد. سپس نیمه رساناهای pdpcو ciaipc به ترتیب با ضخامت 10 و 200nm و آهنگ تبخیر 1.0 nm/sec به نشانی شدند. پس از آن لایه ای از آلومینیوم ( به عنوان دومین الکترود) روی ciaipc به همان روش قبلی نشانده شد. همچنین نمونه های تک لایه نیمه رساناهای فوق نیز در همین فرایند ساخته شدندau/pdpc/al) وau/ciapc/ai) در ضمن لایه های نازک هر یکی از نیمه رساناهای ذکر شده بر روی بستر های مختلف آماده و در دماهای مختلف گرمادهی شدند. ساختار و خواص اپتیکی لایه های نازک نیمه رساناهای مذکور با روش xrd بررسی شد و ساختار بلوری این نیمه رساناها مشخص گردید پس از آن ساختار سطی مواد که در دماهای مختلف گرمادهی شده بودند با استفاده از عکسبرداری sem بدست آمد که تصاویر به وضوح بیانگر نانو ساختارهای فتالوسیانین و تغییر نانو ساختار ها بر اثر گرمادهی بود. پس از آن با استفاده از نمودار جذب اپتیکی و طیف جذبی مواد گاف لایه های نازک این دو نیمه رساناب بدست آمد یافته ها نشان داد که تغییرات گاف انرژی مواد مورد نظر در دما اتاق به ترتیب 3.72ev و 3.68ev برای pdpc و clalpc به دست آمد. نمودارهای i-v و i-t قطعات ساخته شده در دماهای مختلف شرایط تاریکی و نور در حضور گاز o2 مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتن مشاهده شد که این نیمه رساناها دارای خواص فتوولتاییکی هستند و بنابراین از این مواد می توان در سلول های خورشیدی استفاده کرد پس از آن قطعات در مجاورت غلظت مختلفی از گاز اکسیژن قرار گرفتند بهترین دمای حسگری نیز به ترتیب 112c ,102c و 97c برای au/pdpc/al,au/pdpc/clalpc/al به دست آمد و حساسیت قطعات در مجاورت گاز اکسیژن نیز محاسبه گردید. میزان حساسیت دما و ولتاز بهینه زمان پاسخ و توانیابی و درصد بازگشت پذیری قطعات محاسبه گردید که بیانگر حسگری گازی بسیار مناسب این قطعات در مقابل گاز اکسیژن است. در پایان اثر رطوبت بر روی حسگری گازی قطعات مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که حسگری قطعات در حضور رطوبت به شدت کاهش می یابد و همچنین در تصاویر sem قعطات پس از در معرض رطوبت بودن دیده می شود که مولکول های اکسیژن در سطح نیمه رسانا آماس کرده و باعث تغییر شکل آن شده اند.

فتالوسیانین ها دسته ای از مواد آلی با خواص نیمرسانندگی هستند. این دسته از مواد از لحاظ شیمیایی از استحکام بالایی برخوردار و می توانند بصورت لایه های نازک با روش تبخیر حرارتی بدون تجزیه انباشته شوند. رفتار این مواد در دو روش اپتیکی (معمولا جذب اپتیکی ) و الکتریکی (با استفاده از قطعات صفحه ای و ساندویچی) بررسی می شود. قطعات صفحه ای شامل لایه های نازک با الکترودهای طلای اینتردیجیتال می شوند که اساسا به عنوان سنسورهای گازی و همچنین مشاهده ی پاسخ مواد به گازهای مختلف از طریق بررسی الکتریکی dc و قطعات ساندویچی به منظور اندازه گیری های الکتریکی ac و ظرفیت مورد استفاده قرار می گیرند. در کار حاظر قطعات ساندویچی au/clalpc/al و al/clalpc که ساختار فلز-نیمه رسانا-فلز را دراند. با روش تبخیر حرارتی در خلا روی زیر لایه ی شیشه ای به مظور بررسی الکتریکی ac و اندازه گیری ظرفیت لایه های نازک کلروآلومینیوم-فتالوسیانین با الکترودهای نانومتری در آزمایشگاه تهیه می شود. در قطعات au/clalpc/al ضخامت الکترودها ( طلا و آلومینیوم) nm 90-80 و ضخامت نیمرسانای آلی (کلروالومینیوم فتالوسیانین) nm120-100 و برای قطعات al/clalpc/al ضخامت الکترودها (آلومینوم) nm40-30 اندازه گیری شده است. ظرفیت این قطعات و فاکتور پراکندگی tano آنها در بازه ی فرکانسی 102-105hz و بازه ی دمایی 413k-298 اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد که رفتار تغییرات ظرفیت و فاکتور پراکندگی با تغییرات دما و فرکانس برای قطعات au/clalpc با مدل مدار معادل گاسوامی-گاسوامی و برای قطعات al/clalpc با مدل مدار معادل سایمون توجیه می شود . رسانندگی ac این قطعات در بازه ی فرکانسی 102-105hz و بازه ی دمایی 298-413k به منظور تعیین مگانیسم رسانش غالب در کلورآلومینوم فتالوسیانین clalpc محاسبه شده است نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که دو مکانیسم رسانش نواری –band type و هوپینگ hopping در این ماده غالب می باشند که غالب بودن هر کدام از این دو مکانیسم به شرایط آزمایش و بازده های دمایی و فرکانسی بستگی دارد. انرژی فعال سازی برای انتقال الکترون ها نیز اندازه گیری شده است. بررسی sem لایه های انباشت شده نیز برای نشان دادن وضعیت مورفولوژی سطح لایه هاانجام گرفته است.

قطعات لایه نازک فتالوسیانین مس با الکترودهای آلمینیومی به وسیله تبخیر حرارتی پی در پی در خلا با فشار تقریبی 00001/0 میلی بار بر روی زیر لایه های شیشه ای تمیز شده، آماده شدند . اندازه گیری های ac در محدوده ی فرکانس های 100 تا 100000 هرتز و در فاصله دمایی 300 تا 430 درجه کلوین بررسی شده است. مقدار ظرفیت و عامل اتلاف با افزایش فرکانس کاهش می یابند و ظرفیت با افزایش دما افزایش پیدا می کند. نتایج نشان می دهند که غالب شدن مدل های جهش با برد متغیر vrh و تیوری نواری در مکانیزم ریانس وابسته به شرایط اعمال شده می باشد.مشااهده شده در فرکانسهای پایین و درجه حرارتی بالا مکانیزم هدایت از نواع نواری و در فرکانس های بالا و در جه حرارت های پایین از نوع جهشی با برد vrh می باشد . مقار گاف انرژی cupc با استفاده از اندازه گیری های dc در حدود 41% الکترون ولت تعیین شده است . آنالیزهای پراکندگی اشعه x بر روی لایه های به ضخامت 200 نانو متر برای تعیین فاز کریستالی انجام شد. نتایج نشان داده که این لایه ها دارای شکل b می باشند و قله پراکندگی آن در a d=12/73941 و 0527/8=2 می باشد. تصاویر گرفته شده از طریق sem نشان می دهد که ذرات در طول لایه نشانی در ابعاد نانومتر شکل گرفته اند. همچنین از طریق این تصاویر می توان گستردگی سطحی در شکل کریستالی را بعد از حرارت دادن مشاده نمود.

در این کار نمونه های سیلیسیوم متخلخل از حکاکی الکتروشیمیایی ویفر سیلیسیوم نوع p با ساختار تک بلوری با جهت (100) به قطرnm 5/0+100 و مقاومت ویژه 2-5cm در محلول الکترولیت بر مبنای اسید هیدروفلوریک تهیه شده اند. الکترودها در عین اندازه گیری لایه ی آلومینیوم و طلا به ضخامت 30-40nm که در شرایط خلا 10mbar و به روش تبخیر گرمایی تهیه شده اند هستند. نمونه های متخلخل را تحت شرایط آندی سازی مختلف از جمله چگالی جریان زمان آندی سازی و ph محلول تهیه کرده ایم و تاثیر این پارامترها را بر رسانایی نمونه های متخلخل با رسم منحنی i-v مورد بررسی قرار می دهیم. تاثیر تخلخل بر رسانایی نمونه با محاسبه ی انرژی فعالسازی و همچنین وابستگی رسانایی نمونه ی متخلخل به دما را نیز مورد بررسی قرار می دهیم برای بررسی ساختار نمونه ها به روش sem از سطح نمونه ها تصویر تهیه کرده و قطر حفره ها مشخص شده است. با توجه به قطر حفره ها که در محدوده ی nm -2417 است نمونه ها مزو متخلخل و ساختار آنها نانو است. در پایان تغییرات ظرفیت بر حسب فرکانس و دما وابستگی رسانندگی به فرکانس و دما و مکانیزم های رساتش در فرکانس های بالا و پایین مورد بررسی قرار می گیرد.

قطعات ساندویچی پیوند ناهمگن نانو ذرات دو نیمه رسانای پالادیوم فتالوسیانین (pdpc) و کلرو آلومینیوم فتالوسیانین (clalpc)- au pdpc clalpc al – و همچنین نمونه های تک لایه آن ها-au pdpc al و au clalpc al- در خلا و به روش تبخیر گرمایی ساخته شدند سپس نمودارهای i-v و i-t آن ها در دماهای مختلف شرایط تاریکی و نور و در حضور گاز n2 مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. مشاهده شد که نمونه ها در برابر این گاز حساسیت از خود نشان می دهند

در ساخت قطعات ساندویچی برمو ایندیم فتالوسیانین از الکترودهای آلومینیوماستفاده شده است . در ابتدا روی اسلایدهای شیشه ای (در ابعاد 10*12 میلی متر )آلومینیوم با ضخامت 60 نانو متر لایه نشانی شد سپس برمو ایندیم فتالوسیانین به صورت پودر و با ضخامت 100 نانو متر روی الومینویم لایه نشانی شد و سپس آلومینیوم به عنوان الکترود دوم به ضخامت 60 نانو متر لایه نشانی شد لازم بذکر است تمام لایه نشانی ها به روش تبخیر در خلأ(روش تفنگ الکترونی )انجام گرفت ظرفیت و فاکتر پراکندگی این قطعات در بازه فرکانسی 100hzتا100khz و بازه دمایی300تا393کلوین و در دو حالت حضور وغیاب گاز دی اکسید کربن انجام گرفت سپس رسانندگی الکتریکی و انرژی فعالسازی و انرژی گاف ممنوع محاسبه شد . نتایج نشان میدهد تغییرات ظرفیت و فاکتور پراکندگی این قطعات از مدل گاسوامی- گاسوامی پیروی می کند و هم چنین مکانیزم هدایت الکتریکی از نوع هوپینگ می باشد.

چکیده لایه¬های نازک بروموایندیوم فتالوسیانین با استفاده از روش لایه نشانی پرتو الکترونی بر روی زیرلایه پلی¬بروسیلیکت ساخته شد. نمودارهای چگالی جریان برحسب ولتاژ به منظور بررسی خواص الکتریکی dc مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور قطعه ساندویچی cu/brinpc/cu با ضخامت¬های 50نانومتر برای الکترودهای مس و 95نانومتر برای بروموایندیوم فتالوسیانین ساخته شد. بررسی چگالی جریان برحسب ولتاژ در تاریکی و تحت دماهای مختلف 298 تا 378 کلوین اندازه گیری شد. در طی این بررسی¬ها دو رفتار اهمیک و اتصال محدود بار فضایی مشاهده شد و ناحیه ولتاژ برای دو ناحیه مشخص شد، وهمچنین انرژی اکتیواسیون برای این دو ناحیه محاسبه شد. خواص الکتریکی ac نانو ساختار لایه نازک cu/brinpc/cu در محدوده دمایی 298 تا 378 کلوین و در فرکانس¬های بین 102 تا 105 هرتز مورد آزمایش قرار گرفت. ظرفیت با افزایش دما برای فرکانس¬های کوچکتر از 103هرتز افزایش می¬یابد و برای فرکانس¬های بزرگتر از آن تقریبا به دما بستگی ندارد. عامل اتلاف با افزایش فرکانس کاهش می¬یابد تا به یک نقطه کمینه برسد و بعد از آن بصورت قابل ملاحضه¬ای افزایش می¬یابد. خواص الکتریکیac نانوساختار لایه نازک ماده مورد بررسی قرار گرفته توافق خوبی با مدل گاسوامی-گاسوامی دارد. همچنین خواص جذبی اپتیکی ماده مورد نظر بوسیله uv-vis مورد بررسی قرار گرفت.در این بررسی گاف انرژی اپتیکی مشخص شد. لغات کلیدی: بروموایندیوم فتالوسیانین، خواص الکتریکی dc، خواص الکتریکی ac، گاف انرژی اپتیکی.

قطعات ساندویچی pbpc-clalpc وتک لایه های clalpc و pbpc بوسیله الکترون بیم گان روی زیر لایه شیشه با الکترود مس لایه نشانی شد. اندازه گیری هایdc انجام شده و رسم نمودار i-v در گستره دمایی294 تا 373 کلوین و گستره ولتاژ 0 تا 2.5 ولت رسم شد ونهایتا مقادیر انرژی فعالسازی برای قطعات ذکر شده به ترتیب 0.16 و0.22 و0.23 الکترون ولت بدست آمد. اندازه گیری ac در محدوده فرکانس 102-105 هرتز و محدوده دمایی 294 تا 373 کلوین،انجام شد ونتیجتا مشخص شد که توجیه رفتارالکتریکیac قطعات با مدل گاسوامی- گاسوامی هم خوانی قابل توجهی دارد. در نهایت خواص حسگرگازی قطعات برای شارش آزاد گاز اکسیژن در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفت که برای قطعه pbpc-clalpc بیشترین حساسیت نزدیک به 36% وبرای قطعه clalpc نزدیک به 20% و برای pbpc 15% بدست آمد

این پایان نامه شامل پنج فصل می باشد. در فصل اول ساختار بلوری اجسام همچنین نیروهای پیوندی جامدات به خصوص سیلیسیوم مورد مطالعه قرار گرفته است. در فصل دوم راجع به تاریخچه سیلیسیوم متخلخل و روشهای تهیه آن صحبت می کنیم. در فصل سوم راجع به سنسورها و کاربردهای آنها صحبت خواهیم کرد. در فصل چهارم به توضیح لوازم و وسایل مورد استفاده در این کار و همچنین توضیح مختصری در مورد روش کار می پردازیم. و در نهایت در فصل پنجم به نتایج تجربی که خودمان به دست آورده ایم خواهیم پرداخت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.