بخشی از مقاله
چکیده
در میان پلیمرها، پلی آنیلین به دلیل تهیه آسان و فرآیندپذیري و پایداري خوب مورد توجه بوده است. سولفید روي یک نیمه رسانا با گاف انرژي پهن است. در دماي آزمایشگاه نمونه هاي پلی آنیلین با درصدهاي مختلفی از نانوذرات سولفید روي تهیه شد. با استفاده از طیف UV-Vis در بازه طول موج 350-700 nm، ضریب خاموشی نمونهها مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نمودار جریان- ولتاژ، مقاومت الکتریکی نمونهها بر حسب درصدهاي مختلف نانوذرات سولفید روي به دست آمد. نتایج نشان میدهد با افزایش نانوذرات سولفید روي ضریب خاموشی کاهش و مقاومت الکتریکی افزایش مییابد.
مقدمه
پلیمرهاي رسانا با خواص الکتریکی منحصر به فرد با انجام اصلاحات شیمیایی، گستره کاملی از خواص عایق تا ابررسانا را از خود عبور می دهند. پلیمرهاي رسانا در ساخت ابزارهاي اپتیکی و الکترونیکی و ... مورد استفاده قرار گرفته اند.[1] و از میان پلیمرها پلی آنیلین به دلیل تهیه آسان و فرآیندپذیري خوب مورد توجه خاصی بوده است. و همچنین یک پلیمر پایدار با خواص الکتریکی، مغناطیسی و نوري عالی می باشد. و در این مقاله از یک ماتریس پلیمري پلی آنیلین و نانوذرات ZnS که یک نیمه رساناي نوع n می باشد، استفاده شده است و به بررسی اثر نانوذرات ZnS بر روي خواص اپتیکی و الکتریکی پلی آنیلین می پردازیم. و همچنین از ماتریس پلیمري پلی آنیلین و نانوذرات ZnS می توان در تهیه دیود شاتکی استفاده کرد. و سولفید روي یک نیمه رسانا با گاف انرژي پهن و گذار مستقیم است. این نیمه رسانا متعلق به گروه ترکیبیII-VI می باشد.[2] و پهناي گاف انرژي این نیمه رسانا منجر به عبور فوتون ها با انرژي بالاتر و افزایش جذب نور در لایه هاي جذبی می گردد و همچنین داراي خواص اپتیکی و الکتریکی مناسبی هستند. با توجه به این که فیلم نازك ZnS یک لایه غیربازتابی است در سلول هاي خورشیدي مورد استفاده قرار می گیرد و به خصوص به عنوان یکی از بهترین مواد براي ساخت دیودهاي لیزري با نور آبی و نمایشگرهاي الکترولومینسانس شناخته شده است .[3,2]
روش آزمایش
نانوذرات ZnS و پلیآنیلین امرالدین با استفاده از روش شیمیایی تهیه شد[4]، ماتریس پلیمري پلیآنیلین آلاییده با نانوذرات ZnS با درصدهاي وزنی مختلف نانوذرات ZnS تهیه شدند.[4] جهت تعیین ثابتهاي اپتیکی نمونهها با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر تک پرتویی آزمایشگاه شیمی دانشگاه یزد طیف عبوري نمونهها در ناحیه 350-750 nm و در دماي اتاق اندازه- گیري شد. با استفاده دستگاه میکروسکوپ الکترونی EGA\ TESCAN دانشکده علوم دانشگاه علم و صنعت براي بررسی مرفولوژي سطح نمونهها تصاویر SEM گرفته شد.
بحث و نتایج
منحنی جذب نمونه ها در شکل 1 رسم شده است. با استفاده از رابطه 1d ln A در لبه جذب که در آن A پرتوجذب تابش و d ضخامت محلول می باشد، میتوان ضریب جذب هر نمونه را محاسبه کرد. و همچنین با استفاده از رابطه k میتوان ضریب خاموشی هر نمونه را بدست آورد. با توجه به نمودار جذب اپتیکی نمونههاي مورد نظر مشاهده می- شود که قله جذب براي نمونههاي مورد نظر در طول موجهاي 350 و 600 نانومتر میباشد، همچنین ماتریس پلیمري پلیآنیلین با 30 درصد سولفید روي بیشترین مقدار قله جذب را دارا میباشد. ثابت خاموشی نیز بیشینهاي در لبه جذب دارد. تغییرات ضریب خاموشی پلیآنیلین با درصدهاي مختلف ZnS بر حسب طول موج در شکل 2 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می-شود که با افزایش درصد سولفید روي ضریب خاموشی کاهش مییابد. مقادیر به دست آمده براي ضریب خاموشی بسیار ناچیز و در حد صفر می باشد که با نتایج دیگران در توافق است .[5] علاوه بر این ضریب خاموشی ماتریس پلیمري براي طول موجهاي بزرگتر به شدت افزایش مییابد.
