تهیه فیلم لایه نازک نانوکریستالی سرب سولفید به¬روش رسوب¬دهی کاهش حمام شیمیایی با استفاده از دستگاه میکروویو و بررسی اثر دوپ بیسموت و بازپخت روی خواص نوری آن

سرب سولفید (pbs) یکی از ترکیبات سنسور زیر قرمز است که خواص نوری و نیمه-رسانایی جدیدی را از خود نشان می¬دهد. این ترکیب در حالت توده¬ای و در دمای اتاق، باندگپ کوچک (0/41 ev) و شعاع بزرگی در حد 18 نانومتر دارد و نیز بسیار به¬اندازه کوانتومی حساس است. سرب سولفید می¬تواند شکل¬های مختلفی به¬خود بگیرد که بسته به¬نوع شکل و ساختار، خواص و کاربردهای متفاوتی از خود نشان می¬دهد، از جمله¬ی آن¬ها می¬توان به نانوکریستال، نانومیله، نانوذرات مکعبی، ستاره شکل، درختسان¬ها و گل¬مانند اشاره کرد که هر کدام از این اشکال می¬توانند با روش¬های مختلفی نظیر میکروویو، هیدروترمال و سولوترمال، رسوب شیمیایی بخار و سونوشیمی تولید شوند. pbs دارای کاربردهای وسیعی در بسیاری از زمینه¬ها مانند حسگرهای حساس به یون pb2+، آشکارسازهای زیر قرمز، وسایل نمایشگر و سلول خورشیدی می¬باشد. در این پژوهش فیلم لایه نازک نانوکریستالی سرب سولفید به¬روش رسوب¬دهی کاهش حمام شیمیایی با دوپ بیسموت به¬وسیله استفاده از میکروویو، روی بستر شیشه¬ای تهیه شد. رشد و پارامترهای موثر بر رشد فیلم سرب سولفید بررسی شده است. ما در این سیستم از یک کاهنده استفاده می¬شود که یک مکانیسم رسوب¬دهی جدید الکتروشیمیایی را معرفی می¬کند. در حضور عامل کاهنده تعداد مراکز هسته¬ای هم در محلول و هم بستر افزایش می¬یابد. از طرف دیگر، یون بیسموت مراکز هسته¬ای (bi(oh)3) در محلول ایجاد می¬کند، این هسته مرکزی تشکیل رسوب همگن را تسریع می¬کند. هنگامی¬که سرب سولفید با مقادیر متفاوت بیسموت دوپ شود، سیگنال ایجاد شده رفتار غیر خطی از خود نشان می¬دهد. برای رسیدن به¬بالاترین خواص فوتورسانایی یک مقدار بهینه از bi وجود دارد. در این پژوهش، اولین مشاهدات فرآیند رسوب¬دهی در حضور nh2oh و ناخالصی bi شامل تغییرات در زمان القا رسوب pbs و پس از آن تغییر در مورفولوژیکی، فوتورسانایی، رشد بلور و غیره می¬باشد. پس از لایه‎نشانی، مقاومت تاریک و حساسیت نوری فیلم اندازه‎گیری گردید. نتایج نشان داد که در حضور هیدروکسیل¬آمین¬هیدروکلراید به¬روش رسوب¬دهی کاهش حمام شیمیایی، حساسیت نوری فیلم به بالای %70 افزایش می‎یابد و مقاومت تاریک آن در محدوده‎ی 3/0 تا 8/0 مگا اهم است. فوتورسانایی فیلم‎های نازک سرب سولفید با بازپخت فیلم‎ها در دمای 0c80 برای 70 ساعت افزایش می¬یابد، اثر پخت بر مقاومت الکتریکی و حساسیت نوری لایه‎های نازک مطالعه شد که این پارامترها با عملیات حرارتی تقریباً سه برابر می¬شوند. از دیدگاه مورفولوژیکی، نمونه¬ها توسط آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، الگوی پراش پرتو x (xrd)، طیف تفرق اشعه ایکس (edx) طیف سنجی انعکاسی- نفوذی uv-vis ((drs مورد بررسی قرار گرفت.