سید نورالدین میرنیا

اکسیدروی به عنوان یک نیمه رسانا کاربردی، به طور گسترده در موارد مختلف از جمله ترانزیستور اثر میدان، دستگاه نوری، سلول خورشیدی و حسگرگازی مطالعه قرار گرفته است. در مطالعات اخیر ثابت شده که اندازه، ریخت شناسی و آلاییدن ناخالصی یون های فلزی بر روی خواص اپتیکی نانوذرات ZnO تاثیر گذار است. بر این اساس، در پژوهش حاضر تصمیم گرفتیم از یون های ناخالصی ایندیم و گالیم در نانوساختارهای اکسیدروی برای بهبود خواص اپتیکی آن استفاده می کنیم. بنابراین نانوساختار ZnO-In و ZnO-Ga به روش سل-ژل با پیش ماده های استات روی، ایندیم کلراید و گالیم نیترات سنتز شدند. اثر غلظت یون ایندیم و گالیم به عنوان فاز مهمان بر شکل گیری، ریخت وخواص اپتیکی نانوساختارها ZnO-In و ZnO-Ga مورد بررسی قرار گرفت. ساختار بلوری اکسیدروی-(ایندیم،گالیم) با استفاده از پراش پرتو ایکس مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز پراش پرتو X شکل گیری فاز ورتزایت اکسیدروی را تایید کرد. شدت قله های پراش با افزایش غلظت گالیم، کاهش می یابد که نشان دهنده آن است که با افزایش ناخالصی، بلورینگی اکسیدروی کاهش یافته است. با ناخالصی ایندیم یک درصد همانند نتایج گالیم است اما با افزودن ایندیم دو درصد شدت قله ها افزایش یافته است. تصاویر FESEM به وضوح نشان می دهد نه تنها نانوذرات کلوخیده نشده اند بلکه با افزایش غلظت گالیم ذرات کوچکتر و با افزایش غلظت ایندیم ذرات بزرگتر شده اند. همچنین به منظور بررسی خواص اپتیکی نانوذرات ZnO-In و ZnO-Ga از آنالیز UV-vis استفاده شده است. بررسی ها بیانگر تغییر در ثابت های اپتیکی از جمله، ضریب خاموشی، ضریب بازتاب، ضریب شکست و ثابت دی الکتریک با تغییر در ناخالصی ایندیم و گالیم می باشد، به رغم این واقعیت نمونه های با (1%و2% درصد وزنی) گالیم و ایندیم دارای گاف اپتیکی مستقیم به ترتیب eV 15/3، eV 6/3، eV 2/4، eV 4/3، eV 5/2 و eV 75/2 بوده است.