ساخت یک آشکار ساز ماورای‎بنفش با استفاده از نانو ذرات تیتانیم دی اکسید

ما با استفاده از روش شیمیایی سل - ژل نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید در فاز روتیل را سنتز کردیم. اندازه متوسط نانو ذرات بدست آمده کمتر از 10 نانومتر می‏باشد و ذرات تقریباً تک اندازه می‏باشند. ما با استفاده از این روش شیمیایی، نانو ذراتی با خلوص و همگنی بالا بدست آوردیم و همچنین این روش نیاز به دمای بالایی ندارد و سنتز در دمای اتاق انجام می‏شود و نیاز به تجهیزات زیاد و مواد اولیه گرانقیمت نیست که از مزایای این روش می‏باشد. قله جذب uv برای نمونه سنتز شده در دمای اتاق در طول?موج? 298 نانومتر دیده می??شود. طیف uv نمونه‏ها نشان می‏دهد که آستانه جذب با افزایش دما که افزایش اندازه را در پی دارد به سمت طول‏موج‏های بلندتر جابه‏جا می‏شود و جذب در یک ناحیه‏ی خاص از طول?موج?ها اتفاق می?افتد که نشان می‏دهد ذرات بدست آمده تک اندازه می‏باشند. طیف xrd نمونه‏ها خیلی خوب با فاز روتیل تیتانیوم دی اکسید مطابقت دارد. تصاویر نشان می‏دهند که با افزایش دما، هیچ جابجایی در موقعیت قله‏ها به وجود نیامده است و هیچ تغییر فازی با افزایش دما مشاهده نمی‏کنیم و فقط با افزایش دما قله‏ها تیزتر می‏شوند. این نشان دهنده‏ی این است که نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید دارای پایداری حرارتی بالایی می‏باشند. تصاویر sem نشان می‏دهد که ذرات کروی شکل و اندازه آنها در حد نانومتر است و تصاویر بزرگتر شدن اندازه ذرات را با افزایش دما نشان می‏دهند. تصاویر sem در تطابق خیلی خوبی با الگوی xrd است. با تابش امواج ماورای‏بنفش به حسگرهای ساخته شده با استفاده از نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید، جریان نوری به طور واضح افزایش می‏یابد. حامل‎های بار تولید شده بوسیله پرتوافشانی نور uv در ولتاژهای بالا نقش مهمی را در تعیین جریان بازی می?کنند که باعث بالا ‏بردن جریان می?شوند. یک ارتباط قوی بین بیشترین جریان نوری با شدت نور تابیده شده وجود دارد و با افزایش فاصله لامپ uv از نمونه?ها، جریان شروع به کاهش می?کند. با افزایش دمای بازپخت، حساسیت نسبت به نور uv افزایش می?یابد، زیرا اندازه نانو بلورها افزایش یافته و در نتیجه آن تعداد تونل‏زنیها از یک نانو بلور به نانو بلور دیگر کاهش می?یابد و همچنین با افزایش دمای بازپخت، نانو ذرات بلوری شده و نواقص شبکه?ای و دررفتگیها از بین رفته و انتقال الکترونها راحت‏تر صورت می?گیرد، لذا جریان نوری افزایش می?یابد.