بهبود عملکرد نوری نانوذرات اکسیدی برای کاربرد در صنایع الکترون

پژوهشگران موفق شدند عملکرد نوری نانوذرات اکسید تیتانیوم را به منظور کاربرد در صنایع الکترونیک بهبود بخشند.



پژوهشگران موفق شدند عملکرد نوری نانوذرات اکسید تیتانیوم را به منظور کاربرد در صنایع الکترونیک بهبود بخشند.

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.

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 شده است.

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

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.

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.

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.

منبع :