بهبود عملکرد نوری نانوذرات اکسیدی برای کاربرد در صنایع الکترونیک

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم‌شهر با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق شدند عملکرد نوری نانوذرات اکسید تیتانیوم را به منظور کاربرد در صنایع الکترونیک بهبود بخشند.

کد خبر: ۱۲۱۴۰۴۶

تاریخ: ۱۳ شهريور ۱۳۹۵ - ۱۱:۳۶

به گزارش خبرگزاری دانا، نیمه‌رساناها دسته‌ای از مواد هستند که در حالت عادی عایق هستند اما می‌توانند تحت شرایطی به حالت رسانا تغییر حالت پیدا کنند. برخی از اکسیدهای فلزی از قبیل دی‌اکسید تیتانیم و اکسید روی در گروه نیمه‌رساناها قرار می‌گیرند. این نوع نیمه‌رساناها با جذب نور می‌توانند به حالت رسانا دربیایند.

در بین نیمه‌رساناهای اکسیدی، دی‌اکسید تیتانیم به ‌عنوان یک ‌نیمه ‌رسانای پربازده و مطلوب شناخته شده است. تولید این نیمه‌رساناها به ‌صورت نانوذره عملکرد آنها را به‌ صورت قابل‌ توجهی افزایش می‌دهد. با این ‌وجود، محققان به دنبال بهینه ‌سازی هر چه بیشتر عملکرد این نیمه‌رسانای پرکاربرد هستند.

دکتر فرشاد طالشی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم‌شهر با اشاره به نقش نانولوله‌های کربنی، از اجرای تحقیقاتی در این زمینه خبر داد و گفت: نانولوله‌های کربنی به سبب سطح بالای خود می‌توانند نقش مهمی را در کنترل ابعاد نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم بازی کنند. ازاین‌رو در طرح حاضر با سنتز پودر نانوکامپوزیتی دی‌اکسید تیتانیم/نانولوله‌های کربنی، نقش نانولوله‌های کربنی بر میزان جذب نور نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم را ارزیابی کردیم.

وی تاکید کرد: پودر نانوکامپوزیتی تولید شده در این طرح قادر است طیف گسترده‌تری از نور را جذب کرده و خواص نوری بهینه‌تری ارائه کند.

طالشی ادامه داد: با حضور بستر نانولوله‌های کربنی، علاوه بر کاهش اندازه‌ نانوذرات و تغییر مورفولوژی پودر از حالت کلوخه‌ای به حالت رشته‌ای، مقدار انرژی گاف نواری دی‌اکسید تیتانیم نیز کاهش یافته است. لذا قابلیت این ماده به‌عنوان فتوسل با جذب نور در طول‌موج‌های بالاتر اتفاق می‌افتد.

این محقق با تاکید بر این که این امر موجب افزایش کارایی کاتالیستی این ماده شده است، به نحوه اجرای این تحقیق اشاره کرد و توضیح داد: در بخش اول این پژوهش نانولوله‌های کربنی سنتز و ابعاد آنها بهینه شده است. در بخش بعد سطح نانولوله‌ها به‌منظور ایجاد پیوند قوی‌تر بین نانولوله‌ها و نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم، نانولوله‌های کربنی عامل دار شد.

وی اضافه کرد: سپس نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم بر روی بستر نانولوله‌های کربنی سنتز شده و در انتها خواص جذب نوری نانوکامپوزیت سنتز شده مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد واحد قائم شهر به اشاره به نتایج به دست آمده خاطرنشان کرد: نتایج به دست آمده حاکی از آن است که میزان گاف انرژی دی‌اکسید تیتانیم خالص در محدوده‌ 44.2 تا 98.3 الکترون‌ولت بوده است که در حضور نانولوله‌های کربنی این مقدار کاهش یافته است.

به گفته وی نتایج این طرح آزمایشگاهی در صنایع الکترونیک کاربرد خواهد داشت.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر فرشاد طالشی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم‌شهر است و نتایج آن در مجله‌ Journal of Applied Spectroscopy به چاپ رسید.