Get a site

پایان نامه :بررسی نقش pH نهایی محلول بر فرآیند رشد و آرایش لایه های نانو ساختار نیکل سلنید

پایان نامه رشته :فیزیک

گرایش :حالت جامد

عنوان : بررسی نقش pH نهایی محلول بر فرآیند رشد و آرایش لایه های نانو ساختار نیکل سلنید

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 جامد

دانشگاه ملایر-گروه: فیزیک             تاریخ فارغ التحصیلی: بهمن ۹۲

ت

چکیده:
در این پایان نامه خواص نوری و مشخصه نگاری لایه­های نازک نیمرسانای نانو بلور NiSe مورد برسی قرار گرفته است. لایه­های نازک نانو ذرات سلنید نیکل بر روی زیر لایه­های شیشه­ای با بهره گرفتن از روش رسوب­گیری از حمام شیمیایی رشد داده شده­. با کنترل پارامترهای ساخت می­توان اندازه نانو ذرات را کاهش داد. با کاهش اندازه نانو ذرات، گاف انرژی نانو ذرات به علت اثر محدودیت کوانتومی به سمت انرژی­های بالا انتقال یافته است. با بهره گرفتن از طیف پراش اشعه ایکس و روش­های اسپکتروسکوپی، ساختار بلوری و خواص اپتیکی لایه­های نازک اندازه ­گیری شده است. همچنین ویژگی شکل شناسی نمونه­ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل اول
کلیات. ۱
۱-۱) نانو چیست؟. ۲
۱-۲) مقدمه ای بر لایه های نازک. ۴
۱-۳) تاریخچه لایه های نازک ۴
۱-۴) ویژگی های لایه های نازک. ۴
۱-۵) روش های ساخت لایه های نازک. ۵
۱-۵-۱) روش های فیزیکی ۵
۱-۵-۱-۱) رسوب گذاری فیزیکی از فاز بخار ۵
۱-۵-۱-۲) فرآیندهای تبخیر. ۵
۱-۵-۱-۳) بر­آرایی باریکه مولکولی. ۶
۱-۵-۱-۴) رسوبگذاری با بهره گیری از پرتو یونی ۶
۱-۵-۱-۵) فرایند کند و پاش. ۷
۱-۵-۲)روش های شیمیایی ۷
۱-۵-۲-۱) رسوب دهی شیمیایی از بخار. ۷
۱-۵-۲-۲) رسوبگیری از حمام شیمیایی. ۸
۱-۶) مشخصه یابی نمونه ها ۸
۱-۶-۱) طیف سنجی  پراش اشعه ایکس. ۸
۱-۶-۱-۱)پراش پرتوx 9
۱-۶-۱-۲) روش های پراش پرتوx 10
۱-۶-۲) میکروسکوپ الکترونی عبوری((TEM. 11
۱-۶-۳) میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM). 11
۱-۷) خواص تابع اندازه نانو ذرات. ۱۲
۱-۸) نقاط کوانتومی ۱۲
۱-۹) گاف انرژی ۱۳
۱-۱۰) گاف انرژی در نیمرساناها. ۱۴

۱-۱۱) اکسیتون در نانو ذرات ۱۵-۱-۱۲)نیمرسانا با گاف انرژی مستقیم و غیر مستقیم. ۱۷-۱-۱۳) شعاع نانو ذرات ۱۹-۱-۱۴)ذره در جعبه کوانتومی ۱۹
فصل دوم
مرور منابع ۲۲
۲-۱)مقدمه. ۲۳
۲-۲) مروری بر مقاله های ساخت و مشخصه نگاری نیکل ۲۳
۲-۲-۱) بررسی مقاله اول ۲۳
۲-۱-۲) بررسی مقاله دوم ۲۶
فصل سوم
مواد و روش ها. ۳۲
۳-۱) مقدمه ۳۳
۳-۲)تاریخچه رسوبگیری شیمیایی ۳۳
۳-۳) رسوبگیری شیمیایی چیست؟. ۳۳
۳-۴) چه موادی می توانند به روش رسوبگیری شیمیایی رسوبگیری شوند؟ ۳۴
۳-۴) تشکیل کالکوژن های یونی. ۳۴
۳-۵) لایه نشانی حمام شیمیایی. ۳۵
۳-۵) مزایا و معایب لایه نشانی به روش رسوب حمام شیمیایی    ۳۶
۳-۶) مواد استفاده شده. ۳۷
۳-۷) دستگاه های مورد استفاده ۳۷
۳-۸) شستن زیر لایه. ۳۸
۳-۹) تهیه محلول نیترات نیکل. ۳۹
۳-۱۰) تهیه محلول سدیم سلنو سولفات. ۴۰
۳-۱۱) تهیه محلول نهایی ۴۲
۳-۱۲) مشخصه یابی نمونه ها. ۴۴

۳-۱۳) اندازه گیری گاف انرژی نواری. ۴۴
۳-۱۴) تحلیل طرح پراش پرتوx 44
فصل چهارم
بحث و نتیجه گیری ۴۵
۴-۱) مقدمه ۴۶
۴-۲)بررسی خواص فیزیکی لایه های نازک.NiSe. 46
۴-۲-۱) پراش اشعه ایکس. ۴۶
۴-۲-۲) میکروسکوپ الکترونی روبشی. ۴۹
۴-۳) بررسی خواص نوری لایه نازک سلنید نیکل ۵۴
۴-۳-۱) گاف انرژی ۵۵
۴-۳-۲) تعیین گاف انرژی ۵۵
۴-۴) بحث و نتیجه گیری. ۶۱
۴-۵)پیشنهادات. ۶۲
منابع و مراجع
منابع ومراجع ۶۳

فصل اول
جدول۱-۱) معرفی برخی خصوصیات از چند نیم­رسانای مهم ۱۶
فصل دوم
جدول ۲-۱) داده­های پراش پرتو ایکس فیلم های NiSو NiSe    ۲۵
فصل سوم
جدول۳-۱) مشخصات پودر و محلول اولیه جهت تهیه محلول نیترات نیکل ۳۹
جدول ۳-۲) مواد اولیه برای تهیه سدیم سلنوسولفات  ۴۱
فصل چهارم
جدول۴-۱ گاف انرژی لایه های نازک NiSe در سه pH متفاوت   ۵۶

فصل اول
شکل ۱-۱) تصویر هندسی دوربین پودری دبای – شرر ۱۰
شکل۱-۲) روند حبس حاملهای بار در نانو مواد. ۱۳
شکل۱-۳) گاف نواری نیمرسانای گاف مستقیم وگاف غیر مستقیم   ۱۷
شکل۱-۴) ترازهای انرژی گسسته شده و گاف انرژی افزایش یافته نانو ذرات ۲۱
فصل دوم
شکل۲-۱) طیف جذب اپتیکی فیلم نازک NiS،(a) فیلم نازک NiSe رسوب­گیری شده بر روی فلوراید کلسیم در دمای اتاق(b) 26
شکل۲-۲) نمودارهای جذب نیکل سلنید تهیه شده با: روش اول(a)- روش دوم(b)
روش سوم(c) 27
شکل۲-۳ نمودار XRD نانو ذرات نیکل سلنید تهیه شده با روش اول(a)- روش دوم
(b)-روش سوم(c) 29
شکل۲-۴) تصویر نانو ذرات سلنید نیکل  تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM)) است با روش اول ۳۰
شکل۲-۵) تصویر نانو ذرات سلنید نیکل تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به روش دوم ۳۰
شکل۲-۶) تصویر نانو ذرات سلنید نیکل تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به روش سوم ۳۱
فصل سوم
شکل۳-۱) رسوبگیری به روش حمام شیمیایی ۳۶
شکل۳-۲)دستگاه التراسونیک ۳۸
شکل۳-۳)تغیر رنگ نیکل با افزودن تدریجی آمونیاک   ۴۰
شکل(۳-۴) تهیه محلول سلنو سولفیت. ۴۱
شکل۳-۵) pH متر دیجیتالی. ۴۲

شکل ۳- ۶)رنگ محلول نهایی در pHهای متفاوت ۴۳
شکل۳-۷) لایه نازک نیکل سلنید درpHهای متفاوت ۴۳
فصل چهارم
شکل۴-۱)نمودارXRDنانو ذره سلنید نیکل با۴۷/۱۱=pH 48
شکل۴-۲) نمودارXRDنانو ذره سلنید نیکل با۱۲/۱۲=pH   ۴۸
شکل۴-۳) نمودارXRDنانو ذره سلنید نیکل با۳۸/۱۲=pH   ۴۹
شکل ۴-۴) تصویرSEM نمونه در۳۷/۱۱=pH. 51
شکل ۴-۵) تصویرSEM نمونه در۱۲/۱۲=pH 53
شکل ۴-۶)  تصویرSEM نمونه در۳۸/۱۲= pH. 54
شکل ۴-۷ )نمودار طیف جذبی سلنید نیکل در دمایC˚۳۵ با سه pH متفاوت                      ۵۵
شکل ۴-۸ )گاف انرژی در۴۷/۱۱= pHو زمان رسوبگیری۱۴ ساعته  ۵۷
شکل ۴-۹)گاف انرژی در۱۲/۱۲=pH و زمان رسوبگیری۱۴ ساعته   ۵۷
شکل۴-۱۰) گاف انرژی در۳۸/۱۲=pH و زمان رسوبگیری۱۴ ساعته  ۵۸
شکل۴-۱۱) گاف انرژی در۴۷/۱۱= pHو زمان رسوبگیری۳۸ ساعته   ۵۸
شکل۴-۱۲) گاف انرژی در۱۲/۱۲=pH و زمان رسوبگیری۳۸ساعته   ۵۹
شکل۴-۱۳) گاف انرژی در۳۸/۱۲=pH و زمان رسوبگیری۳۸ ساعته  ۵۹
شکل۴-۱۴) گاف انرژی در۴۷/۱۱= pHو زمان رسوبگیری۶۲ ساعته   ۶۰
شکل۴-۱۵) گاف انرژی در۱۲/۱۲=pH و زمان رسوبگیری۶۲ساعته   ۶۰
شکل۴-۱۶) گاف انرژی در۳۸/۱۲=pH و زمان رسوبگیری۶۲ ساعته  ۶۱

فصل اول
کلیات

  • نانو چیست؟

پیشوند نانو در کلمه­ی نانو فناوری به معنای یک بیلیونیوم (۹- ۱۰) است. نانو فناوری به ساختارهای گوناگون موادی می ­پردازد 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 داشته اند. آبالون[۱] 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 شده ­اند 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 می­ دهند که از ذراتی به ابعاد نانو درست شده است و می ­تواند بسیار سخت باشد[۱].
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 به ویژه 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
[۱] . Abalon
تعداد صفحه : ۱۰۴
قیمت : ۱۴۷۰۰ تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.