تهیه لایه های نازک نانوساختاری نیمه رسانا به روش cbd و بررسی خواص اپتوالکتریکی آنها

در طول سال¬های گذشته، لایه¬های نازک نانوکریستالی نیمه¬رسانا و نقاط کوانتومی، توجه زیادی را به خاطر خواص منحصربفرد ساختاری، نوری و الکترونی به خود جلب کرده¬اند. دارا بودن طیف¬های جذبی پهن و طیف¬های نشری باریک، مقاومت در برابر تخریب نوری، پایداری طولانی مدت فلوئورسانی و طیف¬های نشری وابسته به اندازه، نقاط کوانتومی را به عنوان ابزاری توانمند در وسایل فوتوولتایی، تصویربرداری زیستی و نوردهی مطرح کرده است. با در نظر گرفتن اهمیت نقاط کوانتومی، و نیاز به توسعه¬ی وسایل اپتیکی جدید، این رساله در دو بخش¬ عمده زیر تهیه و تنظیم شده است: - در بخش اول، لایه¬های نازک سرب سولفید (pbs) با کیفیت بالا با سه کاربرد مختلف به روش حمام شیمیایی از حمام-هایی با ترکیب¬های مختلف روی زیر¬لایه¬های شیشه¬ایی و سیلیکونی لایه¬نشانی شدند. یکی از حمام¬ها، یک محلول قلیایی از استات سرب، تیواوره و هیدروکسید سدیم بوده و دومی علاوه بر این¬ها شامل تری اتانول آمین نیز می¬باشد. لایه¬های بدست آمده از حمام بدون تری اتانول آمین برای کاربرد در آشکارساز¬های نوری مناسب هستند. با اضافه کردن تری اتانول آمین اندازه دانه¬ها کاهش یافته و در نتیجه گاف انرژی اپتیکی و لومینسانس نانو ذرات pbs افزایش می¬یابد. لایه¬های نازک pbs با انعکاس بالا (در حدود 61%) در ناحیه طیف نور مرئی، که در سیستم¬های کنترل خورشیدی اهمیت زیادی دارند، بدست آمدند. نانو کریستالهای مکعبی و هشت وجهی pbs با تغییر دمای حمام شیمیایی بدست آمده و مکانیسم رشد توصیف شد. تغییرات شدت فوتولومینسانس (pl) نانو کریستال¬های pbs با مولاریته tea، زمان لایه¬نشانی و دمای حمام بررسی شده است. دریافت شد که لایه¬های نازک pbs گسیل pl را در ناحیه¬های فرابنفش و مرئی بواسطه وجود اثرات کوانتومی اندازه، حالت¬های سطح و تغییرات طول موج تحریک نشان می¬دهند. لومینسانس زیر لایه si(100) و لایه¬های نانو کریستالی pbs رویsi(100) مقایسه شد و نتایج نشان داد که نانو کریستال¬های pbs ویژگی¬های گسیل زیرلایه¬های si(100) را تغییر داده و به صورت قابل توجهی افزایش می¬دهند. برازش پیک با استفاده از تابع گوسین برای طیف فوتولومینسانس pbs روی زیر لایه si(100) اعمال شد. - در بخش دوم، نقاط کوانتومی pbs به صورت کلوئیدی در بستر پلیمر پلی ونیل الکل (pva) با روش cbd تهیه شده و تاثیر یون¬های فلزی sn و ag روی خواص اپتیکی نقطه¬های کوانتومی pbs، مورد مطالعه قرار گرفتند. هم¬چنین نقاط کوانتومی pbs محاط شده با پلی وینیل الکل (pva) در حضور نقاط کوانتومی گرافن (gqds) به وسیله روش ارزان قیمت و ساده cbd سنتز شد. آنالیز tem نشان داد که ذراتpbs به خوبی روی صفحات gqds توزیع یافته¬اند. نتایج نشان داد که در مقایسه با gqds و pbs/pva، شدت فوتولومینسانس نانوکامپوزیت pbs/pva/gqds بهبود یافته و پیک گسیلی gqds در این نانوکامپوزیت به طرف ناحیه¬ی قرمز جابجا شده است. نتایج ما روشی ساده برای تنظیم pl نقاط کوانتومی گرافن پیشنهاد می¬کنند که می¬تواند برای کاربردهای اپتوالکترونیکی بر پایه gqdها در آینده مفید باشد. این روش می¬تواند برای دیگر نانوکامپوزیت¬های سولفید فلزی توسعه یابد که برای کاربرد¬های عملی در فناوری نانو امیدبخش است.