سنتز نانوساختارهای تک بعدی اکسید روی و بررسی خواص نوری آنها.

نانوساختارهای تک بعدی اکسید روی و بویژه آرایه های منظم از این نانوساختارها، دارای کاربردهای فراوان الکترونیکی، نوری و اپتوالکترونیکی هستند. از این رو، ارائه روشی ارزان و ساده برای سنتز چنین ساختارهایی که دارای قابلیت بالا در کنترل ابعاد، نظم و تراکم باشد همواره مورد توجه محققان بسیاری بوده است. در این پژوهش، با استفاده از یک روش دو مرحله ای شامل یک مرحله نطفه گذاری اولیه و یک مرحله رشد کریستال، سنتز آرایه های منظم و عمودی از نانومیله های اکسید روی با متوسط قطر کمتر از nm 80 و طول حدود µm 2 بر روی انواع پایه ها با موفقیت انجام گرفته است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که حضور نطفه ها برای بدست آوردن چنین نانوساختارهایی ضروری است و پارامترهای مختلفی مانند شرایط نطفه گذاری شامل غلظت محلول نطفه گذاری و تعداد دفعات نطفه گذاری و همچنین شرایط فرآیند رشد کریستال مانند غلظت حمام رشد و زمان بر روی ابعاد و میزان نظم و جهت مندی نانوساختارهای نهایی تاثیر بسزایی دارند. به عنوان نمونه، مشاهده شد که با افزایش غلظت محلول پوشش دهنده از m 005/0 به m 02/0، نظم و جهت مندی نانومیله ها افزایش و متوسط قطر آنها از حدود nm 160 به حدود nm 80 کاهش پیدا کرد و یا با کاهش غلظت حمام رشد از m 1/0 به m 01/0، متوسط قطر نانومیله ها از حدود nm 80 به حدود nm 40 کاهش یافت هرچند که این کاهش اندازه قطر با کاهش محسوس طول نانومیله ها نیز همراه بود. به علاوه با توجه به اینکه شدت تابش لبه نوار هدایت و ظرفیت در چنین ساختارهایی به علت نسبت سطح به حجم زیاد دچار افت می شود و این پدیده برخی از کاربردهای آنها مانند کاربرد در نانولیزرهای فرابنفش را با محدودیت مواجه می کند، در این پژوهش تلاش بر این بوده است تا با اصلاح سطحی این نانوساختارها و پوشش دهی آنها با سیلیکا که ماده ای عایق و با ضریب دی الکتریک پایین ( حدود 4) است، تابش لبه باند را بازیابی کنیم. اما بر اساس نتایج بدست آمده به نظر می رسد که روش های شیمیایی تر برای بدست آوردن پوشش های یکنواخت و دارای استحکام بالا چندان مناسب نیستند و باید از روش های دیگری استفاده کرد. همچنین بررسی های نوری نشان داد که پوشش اعمال شده تغییری در رفتار جذب نور نانوساختارها ایجاد نکرده است، اما در مورد طیف pl تلاش های ما برای بدست آوردن طیف این نانوساختارها با استفاده از طیف سنج های رایج موجود با موفقیت همراه نبود، چراکه برای ثبت طیف این نوع از نانوساختارها نیاز به یک تکنیک خاص و یا دستگاه های طیف سنجی با پیکربندی خاص بود.