ویژگی های ساختاری، اپتیکی و الکتریکی نانوکامپوزیت های ZnO/CuO

در این کار، نانوکامپوزیت­های ZnO/CuO به­ روش­های نهشت بخار شیمیایی ­(CVD)­، نهشت بخار فیزیکی (PVD) و کندوپاش بسامد رادیویی­ بر زیرلایه­های سیلیکونی (Si) سنتز شده ­و سپس ویژگی­های ساختاری، اپتیکی و الکتریکی آن­ها بررسی گردید. بررسی طرح­های پراش پرتوی X نمونه­ها­ تشکیل فاز مخلوط شش­گوشی اکسید­روی (­ZnO­) و فاز تک ­میلی اکسید­مس (­CuO­) و در نتیجه کامپوزیت ZnO/CuO تهیه شده به همه روش­ها را تایید کرد­. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدانی (FESEM) نشان داد که ریختار کامپوزیت تهیه شده به روش CVD متفاوت از دو روش PVD و کندوپاش بوده و شامل نانو رشته هایی با قطر متوسط nm ۴۰۰  است. بررسی­های اپتیکی کامپوزیت­ها نشان داد که گاف نواری آن­ها در گستره  eV۱۸/۲ –۰۵/۲ قرار دارد­ که بزرگ­تر از گاف نواری اکسید مس (eV ۲/۱) و کوچک­تر از گاف نواری اکسید­روی (eV ۳/۳) است. همچنین کامپوزیت­های سنتز شده به روش­های CVD و PVD به ترتیب دارای کمترین و بیشترین بازتابندگی در گستره نور­ مرئی و نزدیک قرمز هستند­. براساس طیف نورتابی (PL) کامپوزیت تهیه شده به روش PVD در دمای اتاق، این نمونه دارای قله­های نشری با شدت نسبی قابل توجه در گستره فرابنفش و مرئی است­. بررسی­های الکتریکی نمونه­ها نیز نشان داد که کامپوزیت ZnO/CuO سنتز شده به روش کندوپاش دارای کمترین مقاومت الکتریکی و کامپوزیت سنتز شده به روش CVD دارای بیشترین مقاومت الکتریکی هستند­. بررسی پاسخ نوری کامپوزیت­ها نیز آشکار شد که نمونه ZnO تهیه شده به روش PVD و نانوکامپوزیت ZnO/CuO تهیه شده به روش کندوپاش دارای بیشترین پاسخ نوری هستند. براساس نتایج این پژوهش، به­طور کلی ویژگی­های ساختاری و اپتیکی و الکتریکی و همچنین ریختار نانوکامپوزیت­های ZnO/CuO به طور قابل ملاحظه­ای به روش سنتز آن­ها بستگی دارد.       

Keywords:

ZnO/CuO nanocomposites sputtering , physical vapor deposition , chemical vapor deposition , optical properties , electrical properties , structural properties. , نانوکامپوزیت ZnO/CuO , کندوپاش , نهشت بخار فیزیکی , نهشت بخار شیمیایی , ویژگی های اپتیکی , ویژگی های الکتریکی , ویژگی-های ساختاری.