اثر دمای اکسیاسیون لایه های نازک Zn فلزی بر روی رشد نانو سیم های اکسید روی و مشخصه یابی آنها

در این پژوهش نانو سیم های اکسید روی با خواص کریستالی بالا با استفاده از اکسیداسیون گرمایی لایه های نازک Zn فلزی رشد داده شدند. فیلم های Zn با ضخامت 250 نانو متر با استفاده از تکنیک تبخیر در خلاء بر روی زیرلایه شیشه لایه نشانی گردیدند. جهت رشد نانو سیم های اکسید روی، فیلم های Zn لایه نشانی شده در بازده دمایی 450 درجه سانتیگراد تا 650 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت تحت اتمسفر هوای خشک با استفاده از یک کوره افقی اکسید شدند. مورفولوژی سطح نمونه ها با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص گردید و نتایج نشان داد که با افزایش دمای اکسیداسیون، ابعاد نانو سیم های اکسید روی افزایش می یابد و فیلم نازک Zn اکسید شده در دمای 600 درجه سانتیگراد، دارای بیشترین میزان شکل گیری نانو سیم های اکسید روی می باشد. نتایج حاصل از آنالیز XRD همچنین نشان داد نانو سیم های اکسید روی دارای ساختار ورتسایت با پیک ترجیحی قوی (002) اکسید روی می باشد و هیچ پیک اضافه ای ناشی از ناخالصی در طیف پراش اشعه x نمونه ها موجود نمی باشد. اندازه دانه بدست آمده از تحلیل طیف پراش اشعه x نیز نشان داد که با افزایش دمای اکسیداسیون از 450 درجه سانتیگراد به 600 درجه سانتیگراد، ابعاد نانو سیم های اکسید روی افزایش می یابد. آنالیز EDX از نمونه ها مشخص کرد که اکسیژن و روی با نسبت اتمی 1 به 1 بر روی نمونه وجود دارند. طیف فتولومینسانس نانو سیم ها به منظور بررسی خواص اپتیکی نمونه ها اندازه گیری شد و نتایج نشان داد که یک پیک قوی در 377nm متناظر با گسیل لبه باند نزدیک و یک پیک پهن در 522nm متناظر با گسیل سبز وجود دارد که نشان دهنده کیفیت کریستالی خوب و نقایص ساختاری کم نمونه ها می باشد.

کلیدواژه ها:

اکسید روی ، نانو سیم ، اکسیداسیون گرمایی ، فیلم نازک Zn ، تبخیر در خلاء