توليد آزمايشگاهي فيلم هاي نانوساختار به كمك دستگاه پلاسماي كانوني

به گزارش گروه علمي ايرنا از واحد علوم و تحقيقات، محمدتقي حسين‌نژاد محقق و دانشجوي دكتراي اين واحد دانشگاهي در رابطه با اين طرح تحقيقاتي گفت: از دهه‌هاي گذشته نانوساختارها و لايه‌هاي نازك اكسيد روي به دليل ويژگي‌هاي مناسب توجه زيادي را به خود معطوف كرده‌ است و اكسيد روي يك گزينه مطلوب براي دستگاه‌هاي نوري با طول موج كوتاه به شمار مي رود.
وي افزود: ساختارهاي مبتني بر اكسيد روي در حوزه‌هاي مختلف همانند آشكارسازهاي UV، حسگرها، فيلترها و سلول‌هاي خورشيدي نيز به كار مي‌روند.
حسين نژاد با بيان اينكه روش‌هاي زيادي براي ساخت فيلم‌هاي نازك اكسيد روي استفاده شده است، توضيح داد: از جمله اين روش ها مي‌توان به رسوب ليزر پالسي، رسوب ليزر اتمي، رسوب بخار شيميايي و سل - ژل اشاره كرد.
وي ادامه داد: پژوهش‌هاي ما به منظور بررسي اثر روش ساخت و عوامل دخيل در آن بر خواص ساختاري، ظاهري، نوري و الكتريكي فيلم‌هاي نازك اكسيد روي انجام و تلاش شده تا توليد فيلم‌ نازك اكسيد روي در دماي محيط، با استفاده از دستگاه پلاسماي كانوني (Plasma Focus) مورد ارزيابي قرار گيرد.
به گفته اين محقق، استفاده از دستگاه پلاسماي كانوني (PF) به منظور رشد لايه‌هاي نازك روشي است كه به تازگي مورد توجه محققان قرار گرفته و اساس اين روش، مبتني بر كندوپاش نانوذرات روي (Zn) و برهمكنش‌هاي شيميايي آنها با يون‌هاي اكسيژن حاصل از فروپاشي پلاسماي داغ اكسيژن است كه در دستگاه پلاسماي كانوني توليد مي‌شود.
وي در مورد مزاياي اين روش گفت: يكي از ويژگي‌هاي منحصر به فرد اين روش، رشد لايه‌هاي نازك با استفاده از دستگاه پلاسماي كانوني، عدم نياز به گرم كننده به منظور گرم كردن زيرلايه است و رشد لايه با ضخامت دلخواه و چسبندگي قابل توجه در زمان اندك، از ديگر مزاياي اين روش محسوب مي‌شود.
حسين نژاد تصريح كرد: در اين تحقيق لايه‌هاي اكسيد روي با ضخامت‌هاي مختلف رشد داده شده و اثر تغييرات ضخامت بر خواص ساختاري، ظاهري، نوري و الكتريكي اين لايه‌ها به كمك روش‌هاي XRD، SEM و AFM مورد ارزيابي قرار گرفته است.
وي يكي از مهمترين اهداف مجريان اين طرح را امكان سنجي رشد لايه‌هاي اكسيد روي با استفاده از اين روش عنوان كرد و گفت: نتايج تحقيقات نشان داد كه با استفاده از اين روش مي‌توان لايه‌هاي نازك اكسيد روي را با ضخامت دلخواه روي سطح رشد داد.
اين محقق دانشگاهي يادآور شد: چسبندگي بسيار بالاي لايه‌ها به علت انرژي بسيار بالاي يون‌ها در حين فرايند لايه نشاني رخ داده است و همچنين با تغيير در تعداد شات‌ها، خواص لايه‌ها متفاوت مي‌شود؛ اين در حالي است كه آزمون‌هاي مرتبط با خواص نوري و الكتريكي لايه نشان مي‌دهد كه با افزايش تعداد شات‌ها، رسانندگي الكتريكي و پهناي انرژي دستخوش تغييرات چشمگيري مي‌شوند.
حسين نژاد معتقد است از آنجا كه در اين روش ذرات يوني و اتمي با انژي بسيار بالايي با سطح زيرلايه برخورد مي‌كنند، مي‌توان از آن براي برخي محصولات ميكروالكترونيك كه نيازمند كاشت يون با انرژي و عمق نفوذ بالايي هستند، استفاده كرد.
همچنين اين روش به دليل كندوپاش با حجم زياد و زمان بسيار اندك مي‌تواند به منظور رشد لايه‌هاي ضخيم نيز به كار رود.
تحقيقات صورت گرفته، حاصل همكاري محمدتقي حسين نژاد دانشجوي دكتراي فيزيك پلاسما، مرضيه شيرازي دانشجوي دكتراي مهندسي فناوري نانو، دكتر محمود قرآن‌نويس رييس مركز تحقيقات فيزيك پلاسماي واحد علوم و تحقيقات، دكتر محمدرضا حنطه زاده و دكتر الهام دارابي از اعضاي هيات علمي دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات است.
علمي**1055**1834