ساخت و مشخصه یابی نوری نانوذرات سلناید روی

نانوبلورهای نیمرسانا دارای خواص نوری وابسته به سطح ویژه ای هستند. این خواص ناشی از محدودیت های کوانتومی در این نیمرساناها است که سبب تغییر در ساختار نواری نیمرسانا و افزایش گاف انرژی می شود. از این، رو مطالعات گسترده ای در زمینه روش های ساخت و کنترل رشد اندازه ی ذرات و بهبود خواص سطحی به ویژه در محیط های آبی به منظور کاربردهای نوری و الکترونیکی انجام گرفته است. از جمله روش های کنترل اندازه ی نانوذرات در محیط های آبی یا در فاز مایع استفاده از عوامل پوششی و سورفکتانت ها یا مواد فعال در سطح، رشد نانوذرات در حفره های نانومتری یک ماده متخلخل و رشد در مایسل های مجزاست. در واکنش های ترموشیمیایی از مواد حساس به گرما برای کنترل اندازه ی نانوذرات استفاده می شود. با افزایش دما و زمان حرارت دهی عموماً اندازه ی ذرات بزرگ تر می شود و خواص نوری آن ها تغییر می کند. گرمادهی سبب کاهش پهنای گاف انرژی و افزایش اندازه ی نانوذرات می شود. این کاهش در پهنا می تواند به فرایندهای بازترکیب غیرتابشی گوناگون منجر شود. از دیگر موارد مورد توجه در ساخت نانوذرات نیمرسانای گروه 2-6 و بررسی خواص نوری آن ها، ناخالص سازی ساختار آن ها با استفاده از یون های فلزات واسطه است. نقش این یون ها در ایجاد تغییر در گذارهای اکسیتونی است. در این پژوهش نانوذرات znse به روش آبی ساخته و رشد داده شده اند و در هر مرحله نورتابی و جذب نور آن ها بررسی شده است. همچنین اثر عواملی چون زمان گرمادهی و ناخالصی ناشی از افزودن یون های مس و منگنز مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه گیری های این فصل به جهت گیری مناسب طراحی آزمایش ها جهت ساخت نانوذرات سلناید روی در محیط آبی، به منظور بهبود کاربردهای مهم این ماده کمک نموده است. طراحی شیوه ساخت و آزمایش، با هدف تسریع در انجام آن، افزایش میزان دقت در اندازه گیری ها و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده و تأمین هزینه های بالاست. به طوری که کل فرایند ساخت از ابتدای آزمایش تا دستیابی به نمونه ی نهایی در مدت زمان حد اکثر 30 دقیقه صورت می گیرد. از جمله رویکردهای مهم در انتخاب این ماده و نیز روش ساخت، توجه ویژه به حفاظت محیط زیست و صرفه جویی در مصرف انرژی است. روی و دوز پایین سلنیوم غیر سمی هستند و به طور کلی روش آبی از جمله ی کم ضررترین روش های ساخت نانوذرات است. در روش ارائه شده در این تحقیق از سدیم هیدروژن سلناید به عنوان منبع یون های سلنیوم و از محلول استات روی متبلور به عنوان منبع یون های روی و از تیوگلیکولیک اسید به عنوان عامل پوششی استفاده شده است. پس از تزریق منبع سلنیوم به محلول حاوی تیوگلیکولیک اسید و یون های روی گاز زدایی شده فرایند هسته زایی آغاز می شود. سپس این محلول نهایی در دمای 100 در حمام سیلیکون قرار داده می شود و در زمان های مشخص نمونه هایی جهت مشخصه یابی برداشته می شود. مشخصه یابی نوری نمونه های محلول به وسیله ی طیف جذبی و طیف لومینسانس و به صورت پودر با استفاده از xrd و پراکندگی دینامیکی نور اندازه ذرات در بازه 2.5 تا 6 نانومتر با ساختار مکعبی زینک بلند به دست آمده است.