مطالعه خواص اپتیکی و گسیل میدانی کامپوزیت نانولوله کربنی با اکسیدروی

مواد کامپوزیتی بر پایه نانولوله کربنی به دلیل کاربردهای پتانسیلی شان در الکترونیک و اپتو الکترونیک پیشرفته مورد توجه خاص است. تغییر نانولوله های کربنی با نانوبلورهای فلزی ونیمه رسانا برای بهبود خواص الکتریکی و اپتیکی کامپوزیتها در حال حاضر نشان داده شده است. بخاطر این حقیقت که اکسیدروی یک نیمرسانای نوع n با گاف نوار مستقیم عریض و انرژی بستگی اکسیتون بزرگ در حدود 60 میلی الکترون ولت، نانولوله های کربنی جفت شده با اکسیدروی برای کاربردها در ابزارهای اپتوالکترونیکی، نویدبخش هستند. تا کنون روشهای مختلفی بر پایه فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی برای دستیابی به این کامپوزیت بنا شده است. در این تحقیق،کامپوزیت نانولوله های کربنی با اکسیدروی ساخته شده است. این کامپوزیت از دو روش مختلف ساخته شده است تا ضمن مطالعه خواص اپتیکی، بویژه خاصیت گسیل میدانی نمونه ها و تغییرات نمونه های کامپوزیت نسبت به نانولوله های خالص، اثر روش انباشت اکسیدروی بر خواص ذکر شده نیز بررسی شود. نانولوله های کربنی با روش انباشت بخار شیمیایی بهبودیافته با پلاسما، بصورت چنددیواره با جهت مندی عمود بر بستر سیلیکونی در حضور کاتالیست نیکل تولید شدند. سپس از دو راه متفاوت اکسیدروی را بر روی نانولوله ها انباشته ایم، که بسته به روش انباشت، نتایج متفاوتی به دست آمد. طیف رامان این نمونه ها وجود نانولوله های کربنی قبل و بعد از انباشت اکسیدروی با حضور قله های مربوط به نوار d و g و g تأیید میکند. همچنین طیفهای بعد از انباشت، وجود اکسیدروی را با حضور قله های موجود در عدد موج 437 و cm^-1 586نشان می دهند. طیف سنجی فروسرخ نمونه ها و تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز تشکیل اکسیدروی را در نمونه های بعد از انباشت تأیید می کند. به منظور اندازه گیری خاصیت گسیل میدانی، یک چیدمان دیود مانند طراحی کردیم. نتایج به دست آمده از این اندازه گیری نیز نشان می دهد که میدان روشن شدن نمونه های کامپوزیتی به دست آمده از هر دو روش از نانولوله های بدون پوشش کوچکتر شده است. در مجموع نمونه های کامپوزیتی نسبت به نانولوله های بدون پوشش خاصیت گسیل میدانی الکترون بهتری دارند