به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران، پژوهشگر دانشگاه آزاد واحد مسجد سلیمان موفق به تولید نانوسیم اکسید روی به عنوان نانو ساختاری همراه با الکترود و با کیفیت نوری بالا شدند که در صنایع الکترونیک نوری دارای کاربرد گسترده‌ای است .
سختی اتصالات یکی از مشکلات استفاده از نانو سیم‌ها و قرار دادن آن‌ها در مدارهای الکترونیکی به شمار می‌رود. لذا اگر بتوان در حین رشد نانوسیم یک الکترود بر روی آن ایجاد کرد، آنگاه می‌توان به راحتی این نانو سیم‌ها را در مدار الکترونیکی قرار داده و از کابردهای آن بهره برد. از شیوه‌های متداول برای رشد نانوسیم‌هایی با قطر یکنواخت که در فرآیند انتقال بخارات اشباع رشد می‌کنند، می‌توان به روش بخار-مایع-جامد (VLS) اشاره کرد. در چنین روشی از یک کاتالیزر فلزی مانند طلا یا نقره برای کنترل قطر نانوسیم در حین رشد استفاده می‌شود. اما باید توجه داشت که این کاتالیزرهای فلزی خود نوعی ناخالصی به حساب آمده و خواص نانوسیم تولید شده را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهند. به عنوان مثال در اثر استفاده از این فلزها کاهش قابل ملاحضه‌ای در کیفیت نوری نانوسیم پدید می‌آید .
در این کار تحقیقاتی، پژوهشگران با استفاده از اکسید ایندیم که یک نیمه‌رسانا با چگالی حامل‌های نوع n بالاست، به تولید الکترود رشد یافته به همراه نانو سیم‌های اکسید روی پرداختند. نوآوری این طرح استفاده از ایندیم به عنوان جایگزین مناسب برای کاتالیزرهای فلزی متداول بود .
دکتر رامین یوسفی، عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد واحد مسجد سلیمان، مراحل انجام این طرح را اینگونه توضیح داد: در این پژوهش یک طرح تحقیقاتی بود که از طرف دانشگاه آزاد واحد مسجد سلیمان تأمین اعتبار شده بود، نانو سیم‌ها در یک کوره افقی که متعلق به آزمایشگاه تحقیقاتی نانو ساختارهای دانشگاه آزاد مسجد سلیمان بود، تحت فرآیند CVD رشد یافتند. برای این منظور از ترکیب پودر اکسیدروی و اکسید ایندیم به عنوان ماده منبع در مرکز کوره استفاده شد که پس از تبخیر به سمت زیر لایه سیلیکونی که در قسمت خنک‌تری از کوره قرار داشت منتقل شد. در ادامه پس از سرد شدن بر روی زیر لایه سیلیکونی، شروع به بارش کرده و باعث رشد نانو سیم‌ها شدند. در انتها نمونه‌های بدست آمده ،توسط آنالیزهای مختلف SEM ، XRD ، EDX ، و PL مورد شناسایی قرار گرفتند .
یوسفی معتقد است که با توجه به پایین‌تر بودن دمای نقطه ذوب اکسید ایندیم نسبت به اکسید روی، جزایر اکسید ایندیم ابتدا بر روی زیر لایه سیلیکونی رشد کرده‌اند که به عنوان مراکز جذب بخار اکسید روی عمل کرده و بخارهای اکسید روی با اشباع شدن در این جزایر به شکل سیم رشد یافته و نانو ذرات اکسید ایندیم در نوک آن‌ها به عنوان الکترود قرار گرفته‌اند .
به گفته یوسفی در نتیجه تولید نانوسیم با استفاده از این روش، علاوه بر ایجاد یک الکترود بر روی نانوسیم، مشکل کاهش کیفیت نوری نانو سیم رشد یافته نیز برطرف شد. به عبارت دیگر نانو سیم‌های رشد یافته با وجود الکترود اکسید اینیدیمی، نه تنها کیفیت نوری خود را از دست ندادند، بلکه نسبت به نانو سیم‌های بدون الکترود دارای کیفیت بالاتری بودند. در واقع مشکل اصلی کاهش خواص نوری نانو ساختارهای اکسیدروی، کمبود اکسیژن در فرآیند رشد است که وجود اکسید ایندیم در نوک نانو سیم‌های اکسیدروی این کمبود را جبران کرده است. بنابراین در نتیجه استفاده کاربردی از نانوسیم‌ها، نه تنهامشکل اتصال آن‌ها در مدارهای الکترونیکی قابل رفع خواهد بود، بلکه این نانوسیم‌ها خواص نوری بهتری نیز خواهند داشت موضوع فوق العاده با اهمیتی که در مدارهای الکترونیک نوری است .
نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر رامین یوسفی و همکاران صورت گرفته است و به عنوان یکی از پژوهش‌های برتر پذیرفته شده توسط ستاد ویژه توسعه فناوری نانو انتخاب شده است در مجله Ceramics International (جلد 39، شماره 5، ماه ژانویه سال 2013، صفحات 5191 تا 5196) منتشر شده است.
انتهای پیام/