اثر زمان ماندگاري و كاتاليست طلا بر نحوه رشد و خواص اپتيكي ميكرو و نانوساختارهاي ZnO

Effects of Persistence Time and Au- catalyst on the Growth and Optical Properties of ZnO Micro and Nanostructures

در اين تحقيق ميكرو و نانوساختار هاي ZnO بر روي زير لايه كوارتز به روش تبخير گرمايي (كربوترمال) در كوره رشد داده و عوامل موثر همچون زمان ماندگاري، لايه كاتاليست به عنوان مراكز اوليه هسته‌بندي در روند رشد و مورفولوژي، ساختارها و خواص اپتيكي مانند ضريب شكست (n) و گاف اپتيكي (Eg) مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. مورفولوژي شامل شكل فضايي، ابعاد، چگالي توزيع بر سطح، به وسيله تحليل عكس هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي (MSE) و ساختار بلوري و فاز آن ها با بررسي طيف (XRD) مورد تجزيه و تحليل قرار داده و نتايج طيف x-ray نشان مي دهد كه رشد ساختار هاي ZnO به صورت هگزاگونال در فاز wurtzite مي باشد و همچنين گاف اپتيكي با افزايش زمان ماندگاري و كاهش ابعاد نانوساختارها تا eV 46/3 افزايش مي يابد.

In this paper, we study the growth of ZnO micro and nanostructures on a quartz substrate by means of carbothermal evaporation. Effects of persistence time and Au thin film as a catalyst on growth process and optical properties such as refractive index (n) and optical gap energy (?g) of the grown ZnO are investigated. The samples were characterized by scanning electron microscopy,x-ray diffraction (XRD) and UV-visible characterization. The XRD spectrum clearly shows that the structure is in hexagonal wurtzite phase. Our results also indicate that increasing the persistence time as well as decreasing the size of ZnO nanostructures enhances the optical band gap to about 3/46 eV.