نام پژوهشگر: منا گلچهره

تعیین پارامترهای سنتزی نانولوله های کربنی بر روی یک زیرلایه توسط روش رسوب بخار شیمیایی حرارتی با استفاده از شبکه عصبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  منا گلچهره   رضا اسلامی فارسانی

در حوزه نانوتکنولوژی و همچنین نانومواد، نانولوله های کربنی بعلت خواص استثنایی خود، توانسته جایگاه ویژه ای را در صنایع مختلف بخصوص در زمینه تجهیزات و لوازم الکترونیکی، به خود اختصاص دهند. با توجه به خواص فوق العاده نانولوله های کربنی ، سنتز نانولوله های کربنی بر روی یک زیرلایه سیلیکونی به روش رسوب بخار شیمیایی حرارتی انجام و خاصیت نشر میدان آن ها بررسی شد. در این پژوهش برای اولین بار، با استفاده از شبکه عصبی به بررسی پارامترهای تأثیرگذار (با توجیه اقتصادی و صنعتی) در روش رسوب بخار شیمیایی حرارتی بر مشخصات نانولوله کربنی چند جداره پرداخته شد. بدین صورت که پارامترهای دما و زمان عملیات آنیل، ضخامت کاتالیست، دما و زمان رشد و دبی گاز هیدروکربن به عنوان پارامترهای ورودی شبکه عصبی و دو پارامتر قطر و طول نانولوله ها به عنوان خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته شده است. پس از اندازه گیری کمی (طول و قطر) نانولوله های کربنی چند جداره توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری(tem) ، کیفیت آن ها توسط آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) و رامان مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام آزمون های تجربی، نتایج پیش بینی به مقادیر در شرایط واقعی (تجربی) بسیار نزدیک بود و میانگین مقدار خطا تقریباً 7 درصد بود. اندازه گیری خاصیت نشر میدانی نانولوله ها، در یک محفظه خلاء torr 6-10 با در نظر گرفتن نانولوله به عنوان کاتد و صفحه اکسید قلع آلائیده به فلوئور به عنوان آند انجام شد. نتایج حاصل از آنالیزهای کیفی نشان داد که با افزایش دما و زمان عملیات آماده سازی و رشد، از میزان عیوب ساختاری در نانولوله های کربنی کاسته شد و خلوص و در نتیجه خواص نشر میدانی نانولوله های کربنی افزایش یافت. بهترین چگالی جریان در تحقیق حاضر برای نمونه ای حاصل شد که در دمای °c700 آماده سازی شده بود و مقدار این پارامتر در ولتاژ 8 تقریبا برابر µa/cm29 بدست آمد. به علاوه، میزان ولتاژ برای شروع فرآیند نشر کمتر از 5 ولت به دست آمد که یک مزیت محسوب می شود.