تاثير آلايش كبالت بر روي ويژگي هاي ساختاري و نوري نانوميله هاي اكسيد روي

Effect of Co Doping on structural and optical properties of ZnO nanorods

از بين نانوساختار هاي اكسيد روي، نانوساختار هاي يك بعدي ( نانوميله ها ) كاربرد بسيار مهمي را در حوزه ي انرژي هاي نو از جمله سلول هاي خورشيدي و بخصوص نانوژنراتور هاي پيزو الكتريكي كه بر پايه اكسيد روي ساخته مي شوند دارند و عملكرد آن ها طوري است كه حركت مكانيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند. اين مكانيزم بدليل پيزوالكتريك بودن اكسيد روي مي باشد كه حتي با آلايش با برخي از عناصر فلزي نيز مي توان توان خروجي نانوژنراتور ساخته شده بر پايه ي آن را نيز ارتقا داد در آلايش اكسيد روي خالص تغييرات نوري و ساختاري در ساختار اوليه پديد خواهد آمد كه مي تواند كاربرد هاي مختلفي به اين نانوساختار هاي يك بعدي (نانوميله ها) بدهد. در اين تحقيق با استفاده از دستگاه هاي پراش اشعه ايكس، طيف سنج فرابنفش- مرئي، طيف سنج نور تابناكي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني مشخصه يابي انجام مي شود و نتايج نشان مي دهد خصوصيات نوري نمونه ي آلايش يافته نسبت به نمونه اكسيد روي خالص تحت تاثير قرار مي گيرد همچنين در مورد آناليز فازي نانوميله ها توسط پراش اشعه ايكس هر دو نمونه داراي ساختار ورتزيت مي باشند و فاز ثانويه مربوط به اكسيد هاي كبالت تشكيل نمي شوند و نشان دهنده ي اين است كه اتم كبالت بخوبي در ساختار اكسيد روي گنجانده شده است. همچنين در آناليز ريخت شناسي با توجه به تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني در طول نانوميله هاي نمونه ي آلايش يافته تغييراتي مشاهده مي شود.

Among the ZnO nanostructures, one-dimensional nanostructures (nanorods) have a very important application in the field of renewable energy , including solar cells and especially piezoelectric nanogenerators that are made on the basis of ZnO, and their performance is which convert mechanical motion into electrical energy. This mechanism is due to the piezoelectricity of the ZnO, which even by doping with some metal elements, the output of the nanogenerator that built on it’s basis can be improved and It can gives different applications to these one-dimensional nanostructures (nanorods). In this research characterization is done using x-ray diffraction devices, ultraviolet-visible spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, and field emission scanning electron microscopy and the results show that the optical properties of the doping sample are affected compared to the pure ZnO sample. Also, regarding the phase analysis of nanorods by X-ray diffraction, both samples have a wurtzite structure and the secondary phase related to cobalt oxides is not formed, indicating that the Co atom is well incorporated in the ZnO structure. Also, in the morphological analysis, according to the field emission scanning electron microscope images, changes are observed in the length of the doping sample nanorods.