ساخت، مشخصه یابی و بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای نانوفیلم نقره

امروزه بسیاری از قطعات مدرن و پیچیده نوری، الکتریکی و الکترونیکی به¬صورت لایه نازک ساخته می¬شوند. در بین لایه¬های نازک رسانا، لایه¬های نازک نقره به علت قیمت مناسب، رسانایی بسیار زیاد و انعکاس نور بالا، یکی از پرکاربردترین نوع لایه¬ها هستند. دراین تحقیق، لایه¬های نازک نقره بر روی زیرلایه اکسید ایندیم-قلع با روش تبخیر فیزیکی بمباران پرتو الکترونی و روش رسوب¬گذاری الکتروشمیایی تهیه شدند. در روش تبخیر فیزیکی، می¬توان با تغییر دادن مدت زمان اعمال ولتاژ به دستگاه لایه¬نشانی، لایه¬هایی با ضخامت متفاوت تهیه کرد. برای مشخصه¬یابی لایه¬های نازک نقره با ضخامت¬های مختلف از روش¬هایی همچون اسپکتروفتومتری فرابنفش-مرئی(uv-vis)، اسپکتروسکوپی بازتابش نفوذی(drs)، میکروسکوب الکترونی روبشی(sem) و پراش پرتو ایکس(xrd) استفاده شده است. همچنین جهت مطالعه اثر حرارت بر روی لایه¬های نازک نقره، این لایه¬ها در چهار دمای مختلف 100، 200، 300 و 400 درجه سلسیوس به مدت یک ساعت پخت شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان¬دهنده تغییر در ترکیب و تراکم نانوذرات نقره موجود بر روی سطح لایه¬ها در اثر افزایش درجه حرارت است. اندازه¬گیری¬های زاویه تماس نیز برای مطالعه ساختار سطح لایه¬های نازک به¬کار برده شد که اندازه¬گیری¬ها نشان¬دهنده کاهش زاویه تماس و افزایش میزان آب¬دوستی لایه¬های نازک نقره در اثر افزایش درجه حرارت است. طیف¬های حاصل از (drs) نیز نشان¬دهنده تغییر رفتار اپتیکی لایه¬های نازک نقره است. در روش رسوب¬گذاری الکتروشیمیایی مورد استفاده نیز، با تغییر دادن میزان پتانسیل اعمال شده و همچنین مدت زمان اعمال آن، نانوساختارهای متفاوتی از نقره تهیه شدند که تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، به¬وضوح نشان¬دهنده این تفاوت¬های ساختاری هستند. مطالعات الکتروشیمیایی بر روی لایه¬های نازک نقره با استفاده از روش¬های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی(eis) ¬و ولتامتری چرخه¬ای صورت گرفت. نتایج حاصل، نشان¬دهنده اهمیت میزان ضخامت لایه¬های نازک نقره تهیه شده با روش تبخیر فیزیکی، اهمیت میزان پتانسیل اعمال شده و مدت زمان آن برای نانوساختارهای نقره¬ی تهیه شده با روش رسوب¬گذاری الکتروشیمیایی و همچنین تاثیر نوع الکترولیت حامل در نوع پاسخ¬های به¬دست¬آمده برای هر دو نوع نانوساختار نقره به-دست¬آمده است. در نهایت، قابلیت لایه¬های نازک نقره تهیه شده با هر دو روش، به عنوان حسگر برای ترکیب هیدروژن پراکسید مطالعه شد و نتایج حاکی از این است که لایه نازک نقره به عنوان یک الکتروکاتالیست در واکنش کاهش الکتروشیمیایی هیدروژن پراکسید در محلول بافر فسفات عمل می¬کند.