مطالعه خواص ساختاری، الکتریکی و اپتیکی نانوساختارهای خالص و آلایش یافته zno رشد یافته بر روی زیر لایه های نوع p و مطالعه کاربرد آن‌ها در led
چکیده
در دهه¬های اخیر ساخت ابزارهای الکترونیکی با استفاده از مواد نانومقیاس، تغییرات اساسی در صنعت الکترونیک ایجاد کرده است. انتخاب ماد? مناسب جهت ساخت ابزارهای الکترونیکی با عملکرد بالا با پای? نیم¬رساناهای ترکیبی با گاف نواری پهن، از مهم¬ترین مراحل است. از میان هم? اکسیدهای فلزی، zno به¬دلیل فرآیند ساخت آسان، گاف نواری مستقیم و پهن ev 37/3، انرژی پیوندی اکسایتونی بالا mev 60 و تنوع ریخت از مناسب¬ترین کاندیداها می¬باشد. از آنجایی¬که ساخت ابزارهای الکترونیکی با پای? zno نوع p به¬دلیل ناپایداری و عدم تکرار پذیری zno نوع p هنوز مورد بحث است، از این¬رو نیم¬¬رساناهای ترکیبی نوع p دیگر جهت توسع? پیوندگاه¬های ناهمسان p-n مورد استفاده قرار گرفته است. از میان هم? نیم¬رساناها، nio به¬دلیل گاف نواری مستقیم پهن ev 7/3 و شرایط سازگار با محیط سنتز آن، یک نیم¬رسانای ترکیبی نوع p مناسب جهت ساخت پیوندگاه ناهمسان p-n می¬باشد. با توجه به¬خواص جالب zno نوع n و nio نوع p، سنتز این نیم¬رساناهای اکسید فلزی و ساخت دیودهای با پای? این نیم¬رساناها در این پایان¬نامه گزارش شده است. در ابتدا نانومیله¬های zno با در نظر گرفتن اثر پارامترهای مختلف همچون غلظت محلول، زاوی? رشد و لای? ذرات در روش آبی- حرارتی بر خواص ساختاری آن¬ها، ساخته شد. سپس جهت ساخت پیوندگاه ناهمسان p-nio -zno nanorods، لای? نازک nio به¬روش تبخیر حرارتی ساخته و بهینه¬سازی شد. پس از آن اثر ضخامت لای? نازک nio بر خواص الکتریکی پیوندگاه ناهمسان p-nio -zno nanorodsمورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، حسگر uv با پای? پیوندگاه ناهمسان n-zno nanorodsp-nio thin film با عملکرد بالا ساخته شده و سازوکار انتقال جریان در پیوندگاه با استفاده از طیف¬سنج فوتوالکترون پرتوی ایکس (xps) مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این، اثر لای? میانی nio بر خواص الکتریکی و اپتیکی پیوندگاه ناهمسان p-gaas -zno nanorods بررسی شد. در پایان، دیودهای نشر نور با پای? پیوندگاه ناهمسان p-gan -zno nanorods با در نظر گرفتن اثر آلایش ag، cd و ni بر خواص اپتوالکترونیکی دیودها ساخت شد. نشر نور سفید تنها تحت ولتاژ مستقیم در دیودهای با پایه پیوندگاه ناهمسان p-gan -zn0.94m0.06o (m= ag, cd and ni) مشاهده شد، اما تحت ولتاژ معکوس هم? دیودها نور آبی از خود ساطع می¬کنند. نتایج به¬دست آمده نشان می¬دهند که نور نشری با آلایش نانومیله¬های zno با ag، cd و ni قابل کنترل است.