فرایند ساخت و تولید گاما آلومینای حاضر بر پایه روش سل- ژل است. هدف ما در این پروژه تهیه فیلم های نازک نانوساختار ?-al2o3 (گاما آلومینا) می باشد که از طریق لایه نشانی غوطه وری تهیه می شوند. روش حاضر روشی اقتصادی جهت تولید گاما آلومینای نانوساختار با کیفیت و با مورفولوژی های ساختاری مختلف است. گاما آلومینای نانوساختار بدست آمده در این روش دارای اندازه حفرات در مقیاس نانو به همراه توزیع یکنواخت مطلوب است. در این پایان نامه ابتدا در فصل اول روش های ساخت لایه نازک را ارایه می کنیم. در این فصل همچنین با تئوری روش سل-ژل و روش های لایه نشانی به روش سل-ژل آشنا می شویم. در فصل دوم به محاسبه ی تئوری ثابت های اپتیکی از جمله بازتابندگی و گسیلندگی فیلم های نازک با استفاده از معادلات ماکسول می پردازیم. همچنین در این فصل روش های مشخصه یابی را نیز توضیح داده ایم. سپس در فصل سوم به بررسی خواص اپتیکی و ساختاری فیلم های نازک آلومینا می پردازیم. در فصل چهارم نتایج تجربی خود را ارایه می کنیم. ابتدا با استفاده از دستگاه uv طیف های جذبی سل آلومینا را گرفتیم و با استفاده از طیف جذبی توانستیم گاف انرژی سل آلومینا را بدست آوریم. سپس طیف نشری فوتولومینسانس را با طول موج تحریک nm300 گرفتیم. برای تائید نانوساختار بودن سُل آلومینای سنتز شده از آن تصویر tem گرفتیم. سرانجام از سُل های تهیه شده فیلم نازک تهیه نمودیم و در 4 دما عملیات حرارتی کردیم. بعد برای بررسی خواص ساختاری از sem و afm و xrd استفاده نمودیم. در فصل آخر نیز نتایج تحقیق آورده شده و پیشنهادهایی برای تحقیق آورده شده است.

اکسیدروی نیمرسانایی با گاف انرژی مستقیم و پهن در حدود37/3 الکترون ولت می باشد که شفافیت قابل توجهی در ناحیه مرئیبا قابلیت تابش در نواحی نزدیک به فرابنفش راداراست. ساختار شبکه بلوری اکسیدروی،ورتزیت است و به همین علت دارای خواص الکترومکانیکی منحصر به فردی می باشد که ویژگی اصلی ساخت حسگر ها و مبدلهای پیزوالکتریک است. همچنین به دلیل غیر سمی بودن و سازگاری با بافت های زیستی امکان استفاده در تجهیزات پزشکی را نیز دارا است. سه دسته از مزیت هایی که در بالا ذکر شد باعث تبدیل شدن اکسیدروی به یک ماده کلیدی در تکنولوژی شده است. در چند سال اخیر توجه زیادی به نانوساختارهای اکسیدروی شده است، این ذرات قابلیت کاربرد در نانولیزر ها در دمای اتاق ، تبدیل به نیمرسانای نوع مثبت یا p و فرومغناطیسی در دمای اتاق برای استفاده در دستگاه هایی مانند دیود های نوری را دارا می باشند. آلایش اکسیدروی با عناصر دیگر، خواص جدیدی در ماده ایجاد می کند. لیتیم ، یکی از مهم ترین موادی می باشد که می تواند در ساختار اکسیدروی به عنوان ناخالصی استفاده گردد . در این پژوهش سعی بر آن شده با افزودن لیتیم به اکسیدروی ، خواص اپتیکی را بهبود بخشیده و با تغییر گاف انرژی خواص الکتریکی را تغییر داد. روش های متنوعی برای سنتز اکسیدروی وجود داشته که از میان آن ها روش سل –ژل، ساده،ارزانوکارآمدمی باشد. روشسل-ژلبرایتهیهلایهنازک،نانوپودر،ایروژل،سرامیکمتراکموغیرهمی توانداستفاده شود. در این بررسی، سنتز و مشخصه یابی لایه نازک اکسیدروی با ناخالصی لیتیم، صورت گرفته است که با توجه به نتایج بدست آمده از این ماده می توان آن را در وسایل پیزوالکتریکو فیلترهای نوری استفاده نمود.

اکسیدهای شفاف رسانا (tcos) دارای خواص ترکیبی رسانایی شبیه فلزات و شفافیت اپتیکی در ناحیه¬ی مرئی می¬باشند. tcosمعمولا نیم رسانا¬های اکسیدی مانند اکسیدروی (zno) دارای باند گاف پهن و خواص اپتوالکتریکی مناسب می باشند، که به دلیل خواص و عملکرد منحصر به فردشان در نمایشگرهای صفحه تخت، ابزارهای فوتوالکتریک، دیودهای گسیل¬کننده¬ی نور، سنسورهای گازی، تجهیزات پزشکی درمانی و غیره بکار می روند. اضافه کردن ناخالصی به پیش¬ماده¬ی اصلی، باعث افزایش بهینه نتایج در خواص اپتیکی، الکتریکی و گرمایی آن می گردد. در این پژوهش با انتخاب اکسیدروی به عنوان نیمه¬هادی مناسب که با عنصر ایندیم آلایش یافته تلاش شده تا یک ماده اکسیدی شفاف رسانا تولید نمائیم. برای اینکار پیش¬ماده استات روی مرک آلمان و ایندیم iii کلراید سیگما به عنوان منبع ناخالصی، اقدام به تهیه¬ی محلول غلیظ 2 مولار و پایدار اکسیدروی با ناخالصی ایندیم نموده¬ایم و خواص اپتیکی، نمونه¬ها را بررسی می¬کنیم. حضور ایندیم در شبکه¬ی اکسیدروی، سبب عبوردهی بیش از 95درصد نور درناحیه¬ی پرکاربرد مرئی سل¬هایzno گردیده است، سپس فیلم¬های نازک اکسیدروی را با روش لایه¬نشانی غوطه¬وری تهیه کرده و مقاومت الکتریکی و عبوردهی آن¬ها را نیز بررسی نمودیم. نتایج نشان می¬دهد که نانوذرات izoباعث ایجاد نشرهای گسیلی نور بنفش، آبی و رنگ کم¬یاب قرمز و نارنجی، در ناحیه¬ی مرئی، نیز شده اند که نشر نور قرمز و نارنجی، برای درمان بیماری¬های پوستی و پزشکی، و نور بنفش و آبی برای تولید دیودهای گسیل¬کننده¬ی نوری بسیار مفید می باشد. برای مشخصه¬یابی نیز آنالیزهای مختلفی از جمله: طیف جذبی-عبوری، طیف فوتولومینسانس، طیف تبدیل فوریه مادون قرمز، طیف پراش پرتوی ایکس، آنالیز edax و sem، محاسبه¬ی مقاومت، غلظت حامل¬ها، انرژی ارباخ و غیره برروی نمونه¬های ایندیم اکسیدروی و اکسیدروی خالص انجام شد.