عنوان پایان نامه: بررسی نقش pH نهایی محلول بر فرآیند رشد و آرایش لایههای نانو ساختار نیکل سلنید |
استاد راهنما: دکتر نادر قبادی |
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته: فیزیک گرایش: حالت جامددانشگاه ملایر-گروه: فیزیک تاریخ فارغ التحصیلی: بهمن 92ت |
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده:
در این پایان نامه خواص نوری و مشخصه نگاری لایههای نازک نیمرسانای نانو بلور NiSe مورد برسی قرار گرفته است. لایههای نازك نانو ذرات سلنید نیکل بر روی زیر لایههای شیشهای با استفاده از روش رسوبگیری از حمام شیمیایی رشد داده شده. با كنترل پارامترهای ساخت میتوان اندازه نانو ذرات را كاهش داد. با كاهش اندازه نانو ذرات، گاف انرژی نانو ذرات به علت اثر محدودیت كوانتومی به سمت انرژیهای بالا انتقال یافته است. با استفاده از طیف پراش اشعه ایكس و روشهای اسپكتروسكوپی، ساختار بلوری و خواص اپتیكی لایههای نازك اندازهگیری شده است. همچنین ویژگی شکل شناسی نمونهها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل اول
کلیات………………………………… 1
1-1) نانو چیست؟……………………….. 2
1-2) مقدمه ای بر لایه های نازک…………… 4
1-3) تاریخچه لایه های نازک……………… 4
1-4) ویژگی های لایه های نازک…………….. 4
1-5) روشهای ساخت لایه های نازک…………… 5
1-5-1) روشهای فیزیکی…………………… 5
1-5-1-1) رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار…… 5
1-5-1-2) فرایند های تبخیر………………. 5
1-5-1-3) برآرایی باریکه مولکولی…………. 6
1-5-1-4) رسوبگذاری با بهره گیری از پرتو یونی 6
1-5-1-5) فرایند کند و پاش………………. 7
1-5-2)روشهای شیمیایی…………………… 7
1-5-2-1) رسوب دهی شیمیایی از بخار……….. 7
1-5-2-2) رسوبگیری از حمام شیمیایی……….. 8
1-6) مشخصه یابی نمونه ها……………….. 8
1-6-1) طیف سنجی پراش اشعه ایکس…………. 8
1-6-1-1)پراش پرتوx…………………….. 9
1-6-1-2) روشهای پراش پرتوx……………… 10
1-6-2) میکروسکوپ الکترونی عبوری((TEM……… 11
1-6-3) میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)……… 11
1-7) خواص تابع اندازه نانو ذرات…………. 12
1-8) نقاط کوانتومی…………………….. 12
1-9) گاف انرژی………………………… 13
1-10) گاف انرژی در نیمرساناها…………… 14
1-11) اکسیتون در نانو ذرات……………… 15-1-12)نیمرسانا با گاف انرژی مستقیم و غیر مستقیم…………… 17-1-13) شعاع نانو ذرات…………………………………. 19-1-14)ذره در جعبه کوانتومی……………………………… 19
فصل دوم
مرور منابع……………………………. 22
2-1)مقدمه…………………………….. 23
2-2) مروری بر مقاله های ساخت و مشخصه نگاری نیکل 23
2-2-1) بررسی مقاله اول…………………. 23
2-1-2) بررسی مقاله دوم…………………. 26
فصل سوم
مواد و روش ها…………………………. 32
3-1) مقدمه……………………………. 33
3-2)تاریخچه رسوبگیری شیمیایی……………. 33
3-3) رسوبگیری شیمیایی چیست؟…………….. 33
3-4) چه موادی می توانند به روش رسوبگیری شیمیایی رسوبگیری شوند؟…………………………………….. 34
3-4) تشکیل کالکوژن های یونی…………….. 34
3-5) لایه نشانی حمام شیمیایی…………….. 35
3-5) مزایا و معایب لایه نشانی به روش رسوب حمام شیمیایی 36
3-6) مواد استفاده شده………………….. 37
3-7) دستگاه های مورد استفاده……………. 37
3-8) شستن زیر لایه……………………… 38
3-9) تهیه محلول نیترات نیکل…………….. 39
3-10) تهیه محلول سدیم سلنو سولفات……….. 40
3-11) تهیه محلول نهایی…………………. 42
3-12) مشخصه یابی نمونه ها………………. 44
3-13) اندازه گیری گاف انرژی نواری……….. 44
3-14) تحلیل طرح پراش پرتوx……………… 44
فصل چهارم
بحث و نتیجه گیری………………………. 45
4-1) مقدمه……………………………. 46
4-2)بررسی خواص فیزیکی لایه های نازک.NiSe……. 46
4-2-1) پراش اشعه ایکس………………….. 46
4-2-2) میکروسکوپ الکترونی روبشی…………. 49
4-3) بررسی خواص نوری لایه نازک سلنید نیکل…. 54
4-3-1) گاف انرژی………………………. 55
4-3-2) تعیین گاف انرژی…………………. 55
4-4) بحث و نتیجه گیری………………….. 61
4-5)پیشنهادات…………………………. 62
منابع و مراجع
منابع ومراجع………………………….. 63
فصل اول
جدول1-1) معرفی برخی خصوصیات از چند نیمرسانای مهم 16
فصل دوم
جدول 2-1) دادههای پراش پرتو ایکس فیلم های NiSو NiSe 25
فصل سوم
جدول3-1) مشخصات پودر و محلول اولیه جهت تهیه محلول نیترات نیکل 39
جدول 3-2) مواد اولیه برای تهیه سدیم سلنوسولفات 41
فصل چهارم
جدول4-1 گاف انرژی لایه های نازک NiSe در سه pH متفاوت 56
فصل اول
شكل 1-1) تصویر هندسی دوربین پودری دبای – شرر…. 10
شکل1-2) روند حبس حاملهای بار در نانو مواد… 13
شکل1-3) گاف نواری نیمرسانای گاف مستقیم وگاف غیر مستقیم 17
شکل1-4) ترازهای انرژی گسسته شده و گاف انرژی افزایش یافته نانو ذرات…………………………………. 21
فصل دوم
شکل2-1) طیف جذب اپتیکی فیلم نازک NiS،(a) فیلم نازک NiSe رسوبگیری شده بر روی فلوراید کلسیم در دمای اتاق(b) …. 26
شکل2-2) نمودارهای جذب نیکل سلنید تهیه شده با: روش اول(a)- روش دوم(b)
روش سوم(c)……………………………. 27
شکل2-3 نمودار XRD نانو ذرات نیکل سلنید تهیه شده با روش اول(a)- روش دوم
(b)-روش سوم(c)………………………… 29
شکل2-4) تصویر نانو ذرات سلنید نیکل تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM)) است با روش اول……………… 30
شکل2-5) تصویر نانو ذرات سلنید نیکل تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به روش دوم…………………. 30
شکل2-6) تصویر نانو ذرات سلنید نیکل تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به روش سوم…………………. 31
فصل سوم
شکل3-1) رسوبگیری به روش حمام شیمیایی…….. 36
شکل3-2)دستگاه التراسونیک……………….. 38
شکل3-3)تغیر رنگ نیکل با افزودن تدریجی آمونیاک 40
شکل(3-4) تهیه محلول سلنو سولفیت…………. 41
شکل3-5) pH متر دیجیتالی………………… 42
شکل 3- 6)رنگ محلول نهایی در pHهای متفاوت…. 43
شکل3-7) لایه نازک نیکل سلنید درpHهای متفاوت.. 43
فصل چهارم
شکل4-1)نمودارXRDنانو ذره سلنید نیکل با47/11=pH 48
شکل4-2) نمودارXRDنانو ذره سلنید نیکل با12/12=pH 48
شکل4-3) نمودارXRDنانو ذره سلنید نیکل با38/12=pH 49
شکل 4-4) تصویرSEM نمونه در37/11=pH……….. 51
شکل 4-5) تصویرSEM نمونه در12/12=pH……………. 53
شکل 4-6) تصویرSEM نمونه در38/12= pH……….. 54
شکل 4-7 )نمودار طیف جذبی سلنید نیکل در دمایC˚35 با سه pH متفاوت 55
شکل 4-8 )گاف انرژی در47/11= pHو زمان رسوبگیری14 ساعته 57
شکل 4-9)گاف انرژی در12/12=pH و زمان رسوبگیری14 ساعته 57
شکل4-10) گاف انرژی در38/12=pH و زمان رسوبگیری14 ساعته 58
شکل4-11) گاف انرژی در47/11= pHو زمان رسوبگیری38 ساعته 58
شکل4-12) گاف انرژی در12/12=pH و زمان رسوبگیری38ساعته 59
شکل4-13) گاف انرژی در38/12=pH و زمان رسوبگیری38 ساعته 59
شکل4-14) گاف انرژی در47/11= pHو زمان رسوبگیری62 ساعته 60
شکل4-15) گاف انرژی در12/12=pH و زمان رسوبگیری62ساعته 60
شکل4-16) گاف انرژی در38/12=pH و زمان رسوبگیری62 ساعته 61
فصل اول
کلیات
- نانو چیست؟
پیشوند نانو در کلمهی نانو فناوری به معنای یک بیلیونیوم (9- 10) است. نانو فناوری به ساختارهای گوناگون موادی میپردازد که دارای ابعادی در حدود یک بیلیونیم متر میباشد. در حالی که کلمه نانو فناوری نسبتاً جدید است، وجود مجموعههای فعال و ساختارهایی با ابعاد نانو متری تازگی ندارند و در حقیقت چنین ساختارهایی به اندازه طول عمر حیات در روی زمین وجود داشتهاند. آبالون[1] که نوعی نرم تن یا حلزون است، پوستههای صدفی بسیار سختی را میسازد که دارای رویههای درونی با نمای قوس و قزحی میباشد. چنین رویههایی از آجرهای سختی از کلسیم کربنات با ابعاد نانو درست شدهاند که به کمک چسبی مرکب از مخلوطی از یک کربوهیدرات و پروتئین در کنار هم قرار گرفتهاند. ترکهای بوجود آمده در سطح بیرونی، به دلیل وجود آجرهایی با ساختار نانو، قادر به گسترش در سرتاسر پوسته صدفی نمیباشند. پوستههای صدفی، نمایشی طبیعی از ساختاری را نشان میدهند که از ذراتی به ابعاد نانو درست شده است و میتواند بسیار سخت باشد[1].
روند نانو فناوری، به طور خاص در ساخت نانو نقاط طلا، کار جدیدی نیست. بیشتر شیشههای رنگی پنجرههایی که در کلیساهای دوره رنسانس یافت میشد و برخی از ظروف سفالی جلا دار و صیقل یافته مربوط به دوران سفالی باستان، به این واقعیت متکی بود که خصوصیات مقیاس نانوی مواد از خصوصیات بزرگ مقیاس آنها متفاوت هستند بویژه ذرات طلای نانو مقیاس می توانند نارنجی، بنفش، قرمز یا سبز رنگ باشند که وابسته به اندازه آنهاست. به عبارتی نخستین نانو فناوران در حقیقت شیشهکاران ریخته گریهای دوره رنسانس
[1] . Abalon
تعداد صفحه : 104
قیمت : 14700تومان
