نام پژوهشگر: توکل توحیدی
توکل توحیدی کاظم جمشیدی قلعه
در طول سال¬های گذشته، لایه¬های نازک نانوکریستالی نیمه¬رسانا و نقاط کوانتومی، توجه زیادی را به خاطر خواص منحصربفرد ساختاری، نوری و الکترونی به خود جلب کرده¬اند. دارا بودن طیف¬های جذبی پهن و طیف¬های نشری باریک، مقاومت در برابر تخریب نوری، پایداری طولانی مدت فلوئورسانی و طیف¬های نشری وابسته به اندازه، نقاط کوانتومی را به عنوان ابزاری توانمند در وسایل فوتوولتایی، تصویربرداری زیستی و نوردهی مطرح کرده است. با در نظر گرفتن اهمیت نقاط کوانتومی، و نیاز به توسعه¬ی وسایل اپتیکی جدید، این رساله در دو بخش¬ عمده زیر تهیه و تنظیم شده است: - در بخش اول، لایه¬های نازک سرب سولفید (pbs) با کیفیت بالا با سه کاربرد مختلف به روش حمام شیمیایی از حمام-هایی با ترکیب¬های مختلف روی زیر¬لایه¬های شیشه¬ایی و سیلیکونی لایه¬نشانی شدند. یکی از حمام¬ها، یک محلول قلیایی از استات سرب، تیواوره و هیدروکسید سدیم بوده و دومی علاوه بر این¬ها شامل تری اتانول آمین نیز می¬باشد. لایه¬های بدست آمده از حمام بدون تری اتانول آمین برای کاربرد در آشکارساز¬های نوری مناسب هستند. با اضافه کردن تری اتانول آمین اندازه دانه¬ها کاهش یافته و در نتیجه گاف انرژی اپتیکی و لومینسانس نانو ذرات pbs افزایش می¬یابد. لایه¬های نازک pbs با انعکاس بالا (در حدود 61%) در ناحیه طیف نور مرئی، که در سیستم¬های کنترل خورشیدی اهمیت زیادی دارند، بدست آمدند. نانو کریستالهای مکعبی و هشت وجهی pbs با تغییر دمای حمام شیمیایی بدست آمده و مکانیسم رشد توصیف شد. تغییرات شدت فوتولومینسانس (pl) نانو کریستال¬های pbs با مولاریته tea، زمان لایه¬نشانی و دمای حمام بررسی شده است. دریافت شد که لایه¬های نازک pbs گسیل pl را در ناحیه¬های فرابنفش و مرئی بواسطه وجود اثرات کوانتومی اندازه، حالت¬های سطح و تغییرات طول موج تحریک نشان می¬دهند. لومینسانس زیر لایه si(100) و لایه¬های نانو کریستالی pbs رویsi(100) مقایسه شد و نتایج نشان داد که نانو کریستال¬های pbs ویژگی¬های گسیل زیرلایه¬های si(100) را تغییر داده و به صورت قابل توجهی افزایش می¬دهند. برازش پیک با استفاده از تابع گوسین برای طیف فوتولومینسانس pbs روی زیر لایه si(100) اعمال شد. - در بخش دوم، نقاط کوانتومی pbs به صورت کلوئیدی در بستر پلیمر پلی ونیل الکل (pva) با روش cbd تهیه شده و تاثیر یون¬های فلزی sn و ag روی خواص اپتیکی نقطه¬های کوانتومی pbs، مورد مطالعه قرار گرفتند. هم¬چنین نقاط کوانتومی pbs محاط شده با پلی وینیل الکل (pva) در حضور نقاط کوانتومی گرافن (gqds) به وسیله روش ارزان قیمت و ساده cbd سنتز شد. آنالیز tem نشان داد که ذراتpbs به خوبی روی صفحات gqds توزیع یافته¬اند. نتایج نشان داد که در مقایسه با gqds و pbs/pva، شدت فوتولومینسانس نانوکامپوزیت pbs/pva/gqds بهبود یافته و پیک گسیلی gqds در این نانوکامپوزیت به طرف ناحیه¬ی قرمز جابجا شده است. نتایج ما روشی ساده برای تنظیم pl نقاط کوانتومی گرافن پیشنهاد می¬کنند که می¬تواند برای کاربردهای اپتوالکترونیکی بر پایه gqdها در آینده مفید باشد. این روش می¬تواند برای دیگر نانوکامپوزیت¬های سولفید فلزی توسعه یابد که برای کاربرد¬های عملی در فناوری نانو امیدبخش است.
توکل توحیدی عبدالجواد نوین روز
سولفید سرب (pbs) از نیمه هادیهایی ترکیبی خانواده iv-vi با گاف انرژی 0.42ev از سال 1930 تا به حال به خاطر خواص ویژه اش مورد توجه محققان مختلف بوده است . pbs کاربردهای گوناگونی دارد ولی عمده کاربرد آن در ساخت آشکارسازهای نوری ir می باشد. در این کار لایه های نازک pbs با روش (chemical bath deposition) cbd روی زیرلایه های شیشه ای انباشت شدند. لایه هایی که ضخامت آنها در محدوده 0.03-0.12mm می باشد غیرنور رسانا هستند و در سیستمهای کنترل خورشیدی کاربرد دارند. اما لایه هایی که ضخهامت آنها در محدوده 0.21-1mm قرار دارد نوررسانا هستند و برای کاربرد در آشکارسازهای نوری ir مناسب می باشند. جهت افزایش حساسیت نوری لایه های نوررسانا باز پخت حرارتی در هوا در دماهای 150، 130، 115، 90 درجه سانتیگراد انجام شد. تغییرات مقاومت در تاریکی و حساسیت نوری به صورت تابعی از دمای بازپخت در دماهای ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت و ماکزیمم مقدار برای حساسیت نوری (s 0.81) بعد از پنج ساعت بازپخت در دمای 115 c بدست آمد. آنالیز xrd، برای بررسی ساختار کریستالی لایه ها و آنالیز sem جهت بررسی مورفولوژی سطح و تعیین اندازه دانه های بلوری روی نمونه ها انجام شد. ضخامت لایه ها از طریق دستگاه rbs بدست آمد. طیف عبوری و انعکاسی لایه ها در ناحیه های مرئی و nir توسط دستگاه اسپکتروفتومتر مورد بررسی قرار گرفت .