اکسید روی به دلیل داشتن کاربردهای متنوع? خواص پیزوالکتریکی و فوتوالکتریکی در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. روش سل- ژل نیز به علت دارا بودن مزایای فراوان از جمله لایه نشانی در ابعاد نسبتا وسیع? دمای پایین فرایند? خلوص و همگنی فیلم ها? همچنین هزینه پایین از روشهای مطلوب لایه نشانی محسوب می شود. دراین تحقیق فیلم های نازک اکسید روی به روش سل – ژل چرخشی تهیه شده? سپس خواص اپتیکی و ساختاری آن به کمک آنالیز های اسپکتروفوتومتری? الگوی پراش اشعه ایکس? پراکندگی رامان و میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در این پروژه? نرم افزار پوما? جهت تعیین ثابت های اپتیکی و ضخامت فیلم ها استفاده شده است. اسپکتروفوتومتری فیلم ها به کمک طیف عبور و محاسبه گاف انرژی? ضریب شکست و ضریب خاموشی فیلم ها مورد مطالعه قرار گرفته است. طیف پراش اشعه ایکس نمونه ها نشان دهنده ساختار ورتسایت نمونه ها با پیک ترجیحی (002) می باشد. با استفاده از ثابت های شبکه? کرنش در فیلم ها نیز محاسبه شده است. پراکندگی رامان فیلم های تهیه شده نشان دهنده کیفیت کریستالی بالا و وجود تنش در نمونه ها می باشد. آنالیز میکروسکوپ نیروی اتمی نشان دهنده مورفولوژی سطح? اندازه دانه و زبری سطح نمونه ها می باشد. در این پروژه نانو ذرات اکسید روی نیز در اندازه100-50 نانو متر به روش سل- ژل تهیه شدند. کلمات کلیدی: فیلم نازک اکسید روی? سل- ژل? خواص اپتیکی و ساختاری? پراکندگی رامان

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

اکسید تیتانیوم به دلیل داشتن کاربرد های متنوع و خواص فوتو کاتالیستی منحصر به فرد در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. روش سل- ژل نیز به دلیل دارا بودن مزایای فراوان از جمله لایه نشانی در ابعاد نسبتا وسیع، دمای پایین فرایند، خلوص و همگنی فیلم ها، همچنین هزینه پایین از روش های مطلوب لایه نشانی محسوب می شود. در این تحقیق فیلم های نازک دی اکسید تیتانیوم به روش سل – ژل و با تکنیک لایه نشانی چرخشی تهیه شد.همچنین نانو کامپوزیت cnt-tio2 به روش سل – ژل تهیه گردید. مشخصه یابی با استفاده از آنالیز پراش پرتو ایکس، پراکندگی رامان و طیف سنجی جذب و عبورuv_visصورت گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده از پراش پرتو ایکس در نمونه ها و بازپخت فیلم های نازک و نانو کامپوزیت به ترتیب در دمای 550 و 400 درجه سلسیوس تنها فاز آناتاز اکسید تیتانیوم دیده می شود. طیف پراش اشعه ایکسنانو کامپوزیت cnt/tio2بیانگر همپوشانی صفحات (101) از ذرات اکسید تیتانیوم و (002) از نانو لوله کربنی است. با مقایسه اندازه دانه ها ی فیلم نازک و نانو کامپوزیت شاهد کاهش اندازه ذرات به علت افزودن cnt هستیم. طیف xrd نشان می دهد با افزایش ضخامت فیلم های نازک، اندازه دانه ها نیز افزایش می یابد .این نتیجه توسط طیف سنجی پراکندگی رامان و طیف سنجی uv –visنیز تایید می گردد. پراکندگی رامان نانو کامپوزیت، نیز تنها وجود فاز آناتاز را در نمونه ها تشخیص می دهد. قله 146 cm-1که نشان دهنده مد فعال رامان eg فاز آناتاز اکسید تیتانیوم است در نانو کامپوزیت تیزتر شده و این امر، نشان می دهد که کیفیت کریستالی آناتاز اکسید تیتانیوم در کامپوزیت cnt/tio2 بهتر از فیلم نازک tio2 است. تولید نانو کامپوزیت، ساختار کریستالی tio2 را بهبود بخشیده است. از سوی دیگر سنتز نانوکامپوزیت موجب کاهش قله بی نظمی (d) و افزایش قله گرافیتی (g) می شود.از مقایسه طیف جذب uv- visفیلم نازک tio2 و نانو کامپوزیت cnt/tio2 شاهد یک جابجایی آبی در باند جذب نانو کامپوزیت هستیم. این امر به علت اضافه کردن cnt به اکسید تیتانیوم حادث شده است. همچنین با معرفی cnt شاهد افزایش جذب در ناحیه مرئی و افزایش بار سطحی نمونه و ارتقا خاصیت فوتو کاتالیستی cnt/tio2 هستیم . طیف عبور فیلمهای نازک اکسید تیتانیوم باضخامت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش ضخامت نمونه ها، قله عبور به سمت طول موج های بالاتر انتقال می یابد. این امر ممکن است ناشی ازتغییر مکان گاف انرژی نوری در لایه های ضخیم تر باشد. عبور نسبتا زیاد از فیلم، نشان دهنده کم بودن زبری و بالا بودن همگنی سطح نمونه است.

در این تحقیق تشکیل فاز نیترید نقره از طریق کاشت یون نیتروژن روی صفحات نقره مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور صفحاتی به ابعاد 15x15x1mm از نقره خالص توسط یون‏های نیتروژن با انرژی 50kev با دُزهای مختلف بمباران شد. آزمایش بر روی دو سری از نمونه‏ها انجام گرفت. در سری اول کنترلی بر روی دمای نمونه‏ها در هنگام کاشت وجود نداشت و بر اثر برخورد یون‏های پُر انرژی نیتروژن، دمای نمونه‏ها در بیشتر آزمایش‏ها از 250?c هم تجاوز کرد. نتایج حاصل از آنالیز xrd این نمونه‏ها که در ذُزهای بین 1x1017 ions/cm2 تا 2x1018 ions/cm2 بمباران شده بودند تغییر مطلوبی در ساختار کریستال نمونه نقره نشان نداد. از مقایسه طیف xrd نمونه شاهد با نمونه‏های کاشت شده در این سری از آزمایش‏ها، نتیجه گرفته می‏شود که برخورد یون‏های پر انرژی باعث تضعیف صفحه ترجیحی کریستال نقره و نیز کاهش شدت پیک‏ها شده بود که ناشی از آمورف شدن سطح نقره بر اثر کاشت یون می‏باشد. افزایش دمای نمونه در هنگام کاشت باعث افزایش نرخ کندوپاش سیستم ag-n شده و نیتروژن وارد شده در شبکه کریستالی نقره، فرصت تجمع پیدا نمی‏کند. در سری دوم از آزمایش سعی شد با استفاده از خنک‏کننده آبی دمای نمونه کنترل شود در هنگام آزمایش دما بیشتر از 38°c نشد در حالی که بقیه شرایط آزمایش مشابه آزمایش‏های سری اول بود. نتایج بدست آمده از آنالیز xrd نشان می‏دهد که در دُز 1x1018 ions/cm2 قبل از بازپخت تغییر قابل مشاهده‏ای در طیف نقره دیده نمی‎شود ولی با افزایش دُز به مقدار 2x1018 ions/cm2 پیک‏های ضعیفی علاوه بر پیک‏های نقره خام، در طیف xrd نمونه قابل رویت شد که مربوط به فاز آزید نقره تشخیص داده شد. آنالیز xps نمونه های کاشت شده با دُزهای مختلف نشان می‏د‏هد که غلظت نیتروژن در نمونه‏ها با افزایش دز نیتروژن افزایش یافته است و از تجزیه پیک‏های مربوط به نقره در طیف xps نمونه‏ها، تشکیل ترکیبات نیتروژن و نقره در نمونه‏های کاشت شده قابل تشخیص است و با افزایش دز میزان فراوانی این ترکیبات هم افزایش یافته است ولی این ترکیبات به صورت آمورف بوده و در طیف پراش اشعه ایکس به روشنی دیده نمی‏شود. با بازپخت نمونه‏های کاشت شده، فازهای آمورف به فاز کریستالی تبدیل شده و فازهای جدید علاوه بر فاز نقره خام در طیف آنالیز پراش اشعه ایکس دیده شد. این تحقیق نشان داده است که هر چند روش‏های متداول دیگر در مهندسی سطح برای تشکیل فاز نیتریدی فلزات نجیب با مشکلات مواجه‏اند، روش کاشت یون به عنوان یک روش غیر تعادلی در دز مناسب قادر به تشکیل فاز نیتریدی فلزات نجیب (در اینجا نقره) می‏باشد.

در این تحقیق فیلم های نازک اکسید روی با تکنیک لایه نشانی چرخشی سل- ژل بر روی زیرلایه ی سیلیکنی با صفحه ی ترجیحی(0 0 4 )، لایه نشانی شد. خواص ساختاری، اپتیکی و مورفولوژی سطح آنها به ترتیب با استفاده از اندازه گیری های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی فوتولومینسانس (pl) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (fesem) بررسی شد. دمای بازپخت 600 درجه سانتی گراد انتخاب شد. نتایج حاصله بیانگر وجود ساختار ورتسیت اکسید روی بدون جهت گیری ترجیحی می باشد. طیف pl در ناحیه مرئی فقط گسیل بنفش مربوط به طول موج حدود 423 نانومتر رانشان می دهد.مورفولوژی سطح نانو لایه ها، دانه های کروی شکل در اندازه ی تخمینی 5/ 117تا 120 نانومتر را نشان می دهد

در این تحقیق نانو لایه های اکسید روی به روش اسپری پایرولیزیز به روی زیرلایه های شیشه ای و سیلیکونی نشانده شد. خواص ساختاری و اپتیکی نانو ساختار های اکسید روی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار بلوری لایه های نازک به روش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت که وجود یک ساختار بلوری ورتسیت هگزاگونال مشاهده شد. صفحات ترجیحی رشد برای نمونه ها صفحه (002) می باشد. بر ای تعیین ضخامت لایه از بیضی سنجی استفاده شد که ضخامت لایه حدود 322/5 نانومتر بدست آمد. خواص اپتیکی لایه های نازک با طیف سنجی ماوراء بنفش و مرئی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه شفایت خوبی حدود 95 درصد داشت. گاف انرژی حداود 3/24 الکترون ولت بدست آمد که توافق خوبی با مقادیر گزارش شده داشت . همچنین قله مربوط به صفحه (002) در نمونه تهیه شده بر روی لایه شیشه ای در زاویه 34.3659 تشکیل شد که کمی کوچکتر از مورد زیرلایه سیلیکونی بود. می توان نتیجه گرفت استرس فشاری فیلم ها برای مورد شیشه ای بیشتر بوده است.

چکیده لایه¬های نازک سولفید روی با ضخامت¬های مختلف nm 75 وnm 200بر روی زیرلایه¬های شیشه¬ایی به روش تبخیر در خلا (pvd) لایه نشانی شدند. دمای زیرلایه در محدوده ?(200-75) متغیر بود. لایه¬هایی که بر روی زیر لایه با دمای ?200 سنتز شدند به مدت 1 ساعت در هوا و در دماهای متفاوت 0c 300 ، 0c400 و0c 500 مورد بازپخت قرار گرفتند. تغییر در خواص اپتیکی و ساختاری لایه¬ها توسط طیف پراش اشعه ایکس، طیف¬سنجی uv/vis و طیف بینی رامان بررسی شد. گاف انرژی با استفاده از داده¬های طیف عبوری محاسبه گردید. نتایج آزمایشات حاکی از آن است که لایه¬هایی با ضخامت ¬ nm75 دارای ساختارمکعبی بوده و با افزایش دمای بازپخت، ساختار مکعبی همراه با صورتی از ساختار ورتزیت می¬شود. تبلور با افزایش دمای زیرلایه و ضخامت بهبود و اندازه دانه¬ها افزایش یافته است، علاوه برآن مشاهده می¬شود که با افزایش دمای زیرلایه، میانگین درصد عبور اپتیکی وگاف انرژی لایه¬ها افزایش و با افزایش دمای بازپخت کاهش یافته است که می¬تواند ناشی از تغییر در ساختار، تغییر در اندازه دانه¬ها، اکسید شدن سطح و کاهش درتنش کششی باشد. تغییرات موجود در مدهای toوlo در طیف¬های رامان تغییر فاز در نتیجه افزایش ضخامت و دمای بازپخت را نشان می¬دهند.

بعد از کشف نانولوله های کربنی، توجه زیادی به سمت تحقیق در مورد ساخت و مشخصه یابی نانوساختارهای یک بعدی از مواد دیگر به خصوص zno و دیگر نیمه رساناهای با گاف انرژی پهن جلب شده است. در سالهای اخیر تحقیقات درباره ی نیمه رساناهای با گاف انرژی پهن گسترش قابل ملاحظه ای، به خاطر کاربردهای وسیع آنها در اپتوالکترونیک و انرژی خورشیدی، پیدا کرده است. البته نانوساختارهای یک بعدی مثل نانوسیم ها به جهت هدایت الکتریکی بهتری که می توانند داشته باشند از اهمیت بالاتری برخوردارند و کار علمی در این زمینه را موجه می سازند. در این پژوهش به رشد نانوسیم های zns با استفاده از کاتالیست مناسب و با انجام فرآیند بخار-مایع-جامد(vls) پرداخته شده است.

ساخت و بررسی خواص مکانیکی و خواص اپتیکی لایه های نازک اکسید روی به روش سل ژل، هدف این پایان نامه بودهاست. نتایج جالبی بدست آمده و آنالیز های مختلفی نیز مثل uv vis و رامان و afm و میکرو سختی انجام گرفته است.