نانوساختارهای اکسید روی و اکسید بریلیوم

اکسید روی یکی از مهمترین نیم رساناهای گروه iib-vi که درحالت طبیعی به سه صورت ورتسایتس، زینک بلند و سنگ نمکی وجود دارد. ساختار ورتسایتس با دارا بودن گاف مستقیم 4/3 الکترون ولت پایدارترین ساختار است. چون اکسید روی دارای خواص مهمی مانند پیزوالکتریسیته بودن، پایداری شیمیایی و شفافیت اپتیکی در ناحیه ی نور مرئی است دارای کاربردهای زیادی در حسگرهای گازی، الکترودهای شفاف، سلول های خورشیدی و وسائل صوتی دارد. نانوساختارهای اکسید روی مانند نانوذرات، نانوسیم ها، نانوتسمه ها، نانومیله ها و... در آزمایشگاه سنتز شده اند و دریافته اند که آن ها دارای گافی در بازه ی 1 تا 4/3 الکترون ولت هستند. نانولوله های تک دیواره اکسید روی هنوز سنتز نشده اند اما نانولوله های دارای دیواره ی ضخیم به روش های مختلفی سنتز شده اند. با این وجود با مطالعات نظری روی نانولوله ها پیش بینی می کنند که در صورت سنتز شدن نیمه رساناهایی با باند گاف مستقیمی به اندازه 66/1 الکترون ولت در نقطه ی مرکزی ناحیه اول بریلئون یعنی نقطه ی است و در مورد نانولوله های دارای دیواره ی ضخیم مطالعات نشان می دهد که آن ها نیز نیمه رساناهایی با باندگاف مستقیم هستند که با افزایش ضخامت آن ها باندگاف و پایداری افزایش می یابد. اکسید بریلیوم یکی از انواع اکسید فلزات قلیایی خاکی است که خواص ویژه ای دارد. این ماده از مهمترین نیم رساناهای گروه iia-vi که درحالت طبیعی به چهار صورت ورتسایتس، زینک بلند، سنگ نمکی و cscl وجود دارد. این ماده در فاز ورتسایتس پایدارترین حالت را دارد و در این فاز دارای گاف نارسانایی برابر 6/10 الکترون ولت است. beo نه تنها سخت ترین ترکیب بین اکسید فلزات قلیایی خاکی است بلکه سبک ترین آن ها نیز هست. به علاوه اکسید بریلیوم دارای نقطه ذوب بالا، رسانایی گرمایی بالا، رسانایی الکتریکی پایین و گاف ممنوعه انرژی پهن است. گاف پهن این قابلیت را ایجاد می کند که بتوان از این ترکیب به عنوان رسانای شفاف فرابنفش در نمایشگرهای صفحه تخت و یا در سلول های خورشیدی استفاده شود. اخیرا مطالعات بسیاری بر روی نانو ساخنارهای مختلف این ماده مانند نانوصفحه، نانو ریبون و نانولوله های ساخته شده از بریلیوم و اکسیژن انجام گرفته است. تمامی این مواد دارای گاف ممنوعه پهنی می باشند.