بخشی از مقاله
چکیده
فیلم نازک ZnO از محلول روی سولفات در حضور اتیلن دی آمین وسدیم هیدروکسید تحت شرایط به هم خوردن محلول - stirring - بر روی اسلایدهای شیشه ای لایه نشانی شد و خواص ساختاری، مورفولوژیکی واپتیکی آنها بررسی شد. نتایج SEM نانومیله های متراکم و به هم پیوسته را نشان داد. این فیلم عبور - شفافیت - حدود 90% داشت و انرژی گاف آن حدود 3/95 ev محاسبه گردید.
مقدمه
لایه های نازک اکسید روی - ZnO - به دلیل خواص نوعی آن مانند گاف باند هدایت عریض - حدود - 3/2 ev و شفافیت در محدوده ی مرئی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.[1] گاف باند هدایت آن برای عبور اغلب تابش های خورشیدی مفید، به اندازه ی کافی بزرگ است .[2] همچنین قابلیت عبور بالایی در محدوده ی مرئی وقسمتی از محدوده فرابنفش - - UV را دارد[3] و فراوانی در طبیعت، قیمت آن را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه ساخته است.
کارهای تجربی
فیلم نازک ZnO از محلول شامل روی سولفات - - 0/1 M و اتیلن دی آمین روی اسلاید شیشه ای لایه نشانی شد.PH محلول با افزودن NaOH تا رسیدن به مقدار12 تنظیم شد. دمای مخلوط واکنش بر روی50 درجه سانتی گراد تنظیم شد و برای ایجاد شرایط به هم خوردن، محلول تحت تاثیر تکان های متوالی با سرعت 50 دور بر دقیقه قرار گرفت که در طول فرآیند لایه نشانی ادامه داشت. بعد از گذشت زمان لایه نشانی، اسلایدها از محلول بیرون آورده شد و با آب مقطر شسته شد و در هوا خشک گردید و سپس در کوره در دمای 500 به مدت 2 ساعت قرار گرفت. این کارها در محل آزمایشگاه شیمی دانشگاه صنعتی ارومیه انجام شد.
نتایج ومباحث مطالعه ی خواص ساختاری:
برای مطالعه ی خواص ساختاری، الگوهای XRD فیلم در مرکز زمین شناسی شمال غرب کشور با استفاده از پراش سنج مدل D5000 ساخت کارخانه زیمنس به دست آمد. همانطور که ازتصاویر شکل 1 پیداست هیچ بیشینه قابل تشخیصی نسبت به جهت خاص بلوری مربوط به ZnO دیده نمی شود و ساختار فیلم شبه آمورف است و ساختار بلوری در آن تشکیل نشده است.
مطالعه ی خواص مورفولوژیکی:
برای مطالعه ی خواص مورفولوژیکی، تصاویر SEM فیلم با استفاده از دستگاه SEM دانشکده شیمی دانشگاه تبریز گرفته شد که در شکل زیر آمده ست. همانطور که از تصاویر پیداست فیلم در قسمت - a - نانو میله هایی را نشان می دهد که به تدریج با دور شدن از سطح، تراکم آنها بیشتر مشخص می گردد به طوری که در قسمت - f - تراکم و فشردگی نانو لوله ها منجر به شکل گیری گل هایی با گلبرگ های لوله ای - قسمت منتهی الیه سمت چپ شکل - شده و جایی که سایز نانو ذرات بزرگ تر شده گل های چهار پر - قسمت بالا در سمت راست شکل - ظاهر شده است.
قسمت - f - زیباترین منظره از این گل ها را در میان تراکم بالای نانو لوله ها نشان می دهد. این نوع نانو لوله ها بیشتر در روش SILAR به چشم می خورد که یک روش لایه نشانی مرحله به مرحله است و شامل رشد فیلم از محلول های جداگانه ی آنیونی و کاتیونی است. سطح فیلم به شکلی یکنواخت در قسمت - h - ملاحظه می گردد که نشان از لایه نشانی در همه ی سطح زیر لایه دارد و هیچ ترک یا شکافی در آن دیده نمی شود.
