ساخت و مشخصه‌يابي ويژگي‌هاي فيزيكي و الكتروشيمي لايه‌‌هاي نازك كامپوزيت‌هاي نانوساختاري ZnS/ZnO و ZnO/ZnS/ZnO

در اين پژوهش سعي شده است كه ويژگي‌هاي فيزيكي و ساختاري لايه‌هاي نازك ZnO، ZnS/ZnO ، ZnO/ZnS/ZnO با جزئيات بررسي شود. لايه‌هاي نازك ZnO،ZnS/ZnO  و ZnO/ZnS/ZnO بر روي زيرلايه‌هاي (بستر) شيشه و FTO (Sno2:F) در دماي ۳۰۰ تا ۵۵۰ درجه سانتي‌گراد با روش اسپري پايروليز تهيه شدند. كلريد روي و تيوره براي ZnS و استات روي براي ZnO به عنوان پيش ماده براي تهيه محلول اوليه استفاده شدند. نسبت مولاريته محلول بهينه Zn:S ، 2:1 بود. مناسبترين حجم محلول اكسيد روي خالص 50 ميلي ليتر و بهترين حجم محلول سولفيد روي خالص 25 ميلي ليتر بوده است. نرخ شارش بهينه براي ايجاد فيلم‌هاي اكسيد روي خالص 1.4 ميلي ليتر بر دقيقه و نرخ جريان بهينه براي ايجاد فيلم‌هاي نازك سولفيد روي خالص نيز 1.2 ميلي ليتر بر دقيقه بوده است. مناسبترين دما براي ايجاد فيلم‌هاي نازك نانوساختاري اكسيد روي خالص در محيط هوا 500 درجه سانتي‌گراد و مناسبترين دما براي ايجاد فيلم‌هاي نازك نانوساختاري ZnS خالص در محيط هوا 450 درجه سانتي گراد مي‌باشد. خواص فيزيكي، الكتروشيميايي و ساختاري لايه‌هاي نازك ZnO،ZnS/ZnO ، ZnO/ZnS/ZnO تهيه‌شده به روش اسپري پايروليز با آناليزهاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. خواص ZnO،  ZnS/ZnOو ZnO/ZnS/ZnO با آناليزهاي XRD، FESEM، EDS، NIR، CV، GCD و EIS مشخصه‌يابي شده است. نتايج آن‌ها نشان مي‌دهد كه فيلم‌ها، ساختاري در مقياس نانو دارند. نتيجه پراش پرتو ايكس، حضور فاز مكعبي و فاز شش گوشي مربوط به ZnS را با سمت گيري ترجيحي در راستاي مكعبي [111] و هگزاگونال [002] نشان مي‌دهد. ميكروسكوپ الكتروني روبشي، سطح لايه‌هاي نازك نانوساختاري را همگن و فشرده نشان داده است. ويژگي‌هاي الكتروشيميايي لايه‌هاي نازك نانوساختار با تجزيه و تحليل ولتامتري چرخه‌اي، تخليه بارگالوانوستاتيك و طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي تعيين و بررسي شده است. نتيجه بيانگر اين است كه لايه نازك نانوساختاري ZnS/ZnO بالاترين ظرفيت را در مقايسه با ساير لايه‌هاي نازك آماده شده داراست.