بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله لایه هاي نازك نانوساختار س؛سشبا روش رسوبگیري از حمام شیمیائی تشکیل شده اند. اثر دماي پخت، مدت زمان پخت ومدت زمان رسوبگیري بر روي گاف انرژي نواري مطالعه شده است. وابستگی دمائی رسانش شًلایه هاي نانوساختار س؛سشمورد مطالعه قرارگرفته است.اندازه نانوبلورهاازداده هاي طرح پراش تخمین زده شده است. نشان داده شده است که می توان با کنترل بارامترهاي تهیه گاف انرژي را کنترل نمود.
مقدمه
نیمهرساناي دوتائی CdSe درشکل نانوبلوري به خاطرخواص- نوري و اثر اندازة کوانتومی اهمیت فراوانی پیدا کرده است .با کنترل پارامترهاي تهیه میتوان نیمهرساناهائی با گاف انرژي نواري دلخواه از 4تا1/8 الکترونولت تهیه نمود.[1] روش رسوبگیري از محلولشیمیائی به خاطر ارزان و سادهبودن یکی از بهترین روشهاي تشکیل نیمهرساناهاي گروه ΙΙ − ΙV فاست.[2] در سالهاي اخیر
محققان لایه هاي نازك CdSeراباروش هاي متفاوتی مثل روش تبخیرورسوب گیري از حمام شیمیایی تهیه کرده وخواص فیزیکی و شیمیایی این لایه ها را بررسی کرده اند3]و[4 .خواص لایه هاي تهیه شده بااین رو ش به نحو محسوسی به پارامترهاي تهیه مانند غلظت محلولها، pH نهائی محلول، رفتارهاي گرمائی بعد از عمل رسوبگیري مانند پخت در هوا و گازهاي دیگري نظیر آرگون، نیتروژن و ئیدروژن بستگی دارد. این ماده کاربرد وسیعی در باتریهاي خورشیدي دارد.[2]
روشهاي آزمایش
براي تهیه لایهنازك از روش رسوبگیري از محلول شیمیائی [2]استفادهشدهاست. براي تشکیل لایه ابتدا 400سیسی محلول نیم مولار استاتکادمیم را در یک بشر 1000سیسی ریخته و با مگنت آنرا به هم می زنیم و اندكاندك آمونیاك به آن می افزائیم، محلول ابرگونهاي تشکیل میشود که کدربودن آن بهخاطر تشکیل Cd - OH - 2 است. باگذشت زمان و افزودن آمونیاك بیشتر، محلول روشن و واضحی تشکیل می شود. براي تهیه محلول دوم موردنیاز، 400 سیسی سدیمسلنوسولفات ابتدا 0/25 مول سولفیتسدیم را درون بشر1000سیسی ریخته و سپس به آن آب میافزائیم. پودرسفیدرنگ سولفیتسدیم پس از 15دقیقه کاملاً در آب حلمیشود سپس 0/25مول پودرسلنیم به آن میافزائیم و حجم محلول را به 400سیسی می رسانیم. محلول توسط مگنت در دماي 75 o cبهمدت 7ساعت بههممیخورد و محلول تیرهرنگی تشکیلمیشود بادوبار عبوردادن محلول از کاغذصافی به محلولی روشنتیرهگونه میرسیم. محلول شامل یونهاي کادمیم و سلنیم را درون ظرفی که زیرلایهها باجداره ظرف زاویه 20درجه میسازد، ریختهمیشود.زیرلایهها پساز مدتزمانهاي بین 4تا24ساعت از درون ظرف برداشتهمی شود و درخلأ 10−2میلی بارنگهداري میشود .
خواص نوري
طیف جذبی لایههاينازك CdSe درگستره طولموجی350 تا850 نانومتر توسط دستگاه طیفسنج مرئی-فرابنفش AGILENT 8453اندازهگیري شدهاست. استفادهمی کنیمk.[6] کمیتی است که برايCdSeبرابر0/89 است[5]و βhkl عرض زاویه اي کامل در نیمه بیشینه است. کوچکشدن اندازهنانوبلورها روي βhkl تأثیرمیگذارد و باعث بزرگشدن این کمیت میشودλ .[7] طولموج اشعهX و θزاویه- براگ است. بااستفاده از دادههايطرحپراش و نتایج طیفجذبی اندازه نانوبلورهايCdSeبین 9 تا17نانومتر تعیینگردهاست. شکل:3طرح پراش اشعه 4 - a - Xساعت زسوبگیري - 6 - bساعت رسوبگیري و6ساعت پخت در دماي20 - c - 673Kساعت رسوبگیري بدون پخت 20 - d - ساعت رسوبگیري و3ساعت پخت در دماي.673K یک جابجائی در گافانرژي بهاندازة 1/8 الکترونولت را نشان می دهد واین جابجائیبزرگ بهخاطر اثرمحدودیت کوانتومی وحبس- شدن حاملهاي بار درون مرزهاي نانوبلورهااست. بنابراین با تعیین اندازهنانوبلورها میتوان نیمه رساناهائی با گاف قابلکنترل بوجودآورد.
