خواص اپتیکی و ساختاری میله‏های شش گوشی اکسید روی رشد داده شده به‌روش نشست بخار شیمیایی

ریحانی, علی; خانلری, محمدرضا; واحدی, وحید

خواص اپتیکی و ساختاری میله‏های شش گوشی اکسید روی رشد داده شده به‌روش نشست بخار شیمیایی

نویسندگان

علی ریحانی

محمدرضا خانلری

وحید واحدی

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بین‌المللی امام‌خمینی (ره)، قزوین

چکیده

در این پژوهش، میله‏های هرمی شش گوشی اکسید روی نانوساختار با کیفیت ساختاری و اپتیکی بالا از طریق یک روش ساده مبتنی بر نشست بخار شیمیایی پودر Zn بدون استفاده از هیچ کاتالیست فلزی، رشد داده شدند. ریخت‏شناسی سطح نمونه‏ها با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص گردید. نتایج حاصل از آنالیز XRD نشان داد میله‌های هرمی اکسید روی دارای ساختار ورتزایت با قله ترجیحی قوی (002) می‏باشد. بررسی خواص اپتیکی نمونه‌ها با استفاده از طیف فوتولومینسانس، یک قله قوی گسیل فرابنفش در 380 نانومتر را نشان داد. کیفیت و عناصر تشکیل‌دهنده میله‏های هرمی اکسید روی با استفاده از طیف‏سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) در دمای اتاق تعیین گردید. همچنین ساز و کار رشد میله‏های هرمی شش گوشی اکسید روی به‌طور مختصر بحث شده است.

کلیدواژه‌ها

اکسید روی

نانوساختار

میله‏های هرمی شش گوشی

نشست بخار شیمیایی

خواص اپتیکی و ساختاری

عنوان مقاله English

Optical and structural properties of ZnO hexagonal rods prepared by thermal chemical vapor deposition technique

نویسندگان English

A Reyhani

M. R Khanlary

V Vahedi

چکیده English

In this research, ZnO nanostructure hexagonal pyramid rods with high optical and structural quality were synthesized by the simple thermal chemical vapor deposition of Zn powder without a metal catalyst. Surface morphologies were characterized by scanning electron microscopy (SEM). XRD analyses demonstrated that ZnO hexagonal pyramid rods had a wurtzite structure with the orientation of (002). Investigation of optical properties of samples by photoluminescence spectrum exhibited a sharp UV emission peak at 380nm. The quality and composition of the ZnO pyramid rods were characterized using the Fourier transform infrared spectrum (FTIR) at room temperature. In addition, the growth mechanism of ZnO hexagonal rods is also briefly discussed.

کلیدواژه‌ها English

zinc oxide

nanostructure

hexagonal pyramid rods

thermal chemical vapor deposition

optical and structural properties

1. L. Chow, O. Lupan, H. Heinrich, and G. Chai, Appl. Phys. Lett. 94 (2009) 163105.
2. M.A. Zimmler, T. Voss, C. Ronning, and F. Capasso, Appl. Phys. Lett. 94 (2009) 241120.
3. M.H. Zhao, Z.Z. Ye, and S.X. Mao, Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 045502.
4. S. Yun, J. Lee, J. Yang, and S. Lim, Physica B 405 (2010) 413.
5. A. Chiappini, C. armellini, A. Chiasera, M. Ferrari, R. Guider, Y. Jestin, L. Minati, E. Moser, G. Nunzi Conti, S. Pelli, R. Retoux, G.C. Righini, and G. Speranza, J. Non-Cryst. Solids, 355 (2009) 1132.
6. M. T. Htay, Y. Tani, Y. Hashimoto, and K. Ito, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 20 (2009) 341.
7. M.A. Hernández, R. Alvaro, S. Serrano, and J.L. Costa-Krämer, Nanoscale Res. Lett. 24 (2011) 437.
8. B.Q. Cao, M. Lorenz, A. Rahm, H. Wenckstem, C. Czekalla, J. Lenzner, G Benndorf, and M Grundmann, Nanotechnology, 18 (2007) 455707.
9. H. Jiang, J.Q. Hu, F. Gu, C.Z. Li, J. Alloys Compd.478, (2009) 550.
10. N. Zhang, R. Yi, R.R. Shi, G.H. Gao, G. Chen, X.H. Liu, Matter. Lett. 63 (2009) 496.
11. P.X. Gao, Y. Ding, and Z.L. Wang, Nano Lett. 3 (2003) 1315.
12. J.J. Wu, S.C. Liu, C.T. Wu, K.H. Chen, and L.C. Chen, Appl. Phys. Lett. 81 (2002) 1312.
13. Y.J. Zhang, N.L. Wang, S.P. Gao, R.R. He, S. Miao, J. Liu, J. Zhu, and X. Zhang, Chem. Mater. 14 (2002) 3564.
14. K.M.K. Srivatsa, D. Chhikara, and M.S. Kumar, J. Mater. Sci. Technol. 27 (2011) 701.
15. J. H. Zheng, Q. Jiang, and J.S. Lian, Applied Surface Science, 257, (2011) 5083.
16. J. Zheng J. Chew, Richard A. Brown, Thierry G.G. Maffeis, and Lijie Li, Materials Letters, 72 (2012) 60.
17. J. Singh, S.S. Patil, M.A. More, D.S. Joag, R.S. Tiwari, and O.N. Srivastava, Applied Surface Science 256 (2010) 6157.
18. M.R. Khanlary, V. Vahedi, and A. Reyhani, Molecules 17 (2012), 5021.
19. M. Girtan, G.G. Rusu, S. Dabos-Seignon, and M. Rusu, Applied surface science 254 (2008) 4179.
20. D. Raoufi, and T. Raoufi, Applied Surface Science 225 (2009) 5812.
21. L. Feng, A. Liu, M. Liu, Y. Ma, J. Wei, and B. Man, Journal of Alloys and Compounds 492 (2010) 427.
22. H. Tang, Z. Ye, L. Zhu, H. He, B. Zhao, Y. Zhang, M. Zhi, Z. Yang, Physica E 40 (2008) 507.
23. A. Umar, E. K. Suh, and Y. B. Hahn, Solid state communications, 139 (2006) 447.
24. D.M. Bagnall, Y.F. Chen, Z. Zhu, T. Yao, S. Koyama, M.Y. Shen, and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 73 (1998) 1038.
25. Y. Dai, Y. Zhang, Y.Q. Bai, and Z.L. Wang, Chem. Phys. Lett. 375 (2003) 96.
26. L. Wu, Y. Wu, and W. Lü, Physica E, 28 (2005) 76.
27. M. Chang, X.L. Cao, H.B. Zeng, and L.D. Zhang, Chem. Phys. Lett. 446 (2007) 370.
28. S.C. Lyu, Y. Zhang, H. Ruh, H.J. Lee, H.W. Shim, E.K. Suh, Chem Phys Lett. 363 (2002) 134.
29. A. Umar, J.P Jeong, E.K. Suh, and Y.B. Hahn, Korean J.Chem. Eng. 23 (2006) 860.
30. P. Yang, and C.M. Lieber, J. Mater. Res.12 (1997) 2981.
31. S. Kim, A. Umar, and Y. B. Hahn, Korean J. Chem. Eng. 22 (2005) 489