اثر مدت زمان اكسيداسيون حرارتي لايه‏هاي نازك Zn فلزي بر روي مورفولوژي و خصوصيات ساختاري نانوسيم‏هاي اكسيد روي

Effect of the metallic Zn films thermal oxidation time on morphological and structural properties of ZnO nanowires

در اين پژوهش نانوسيم‏هاي اكسيد روي با خواص ساختاري بالا از طريق اكسيداسيون حرارتي لايه‏هاي نازك Zn فلزي رشد داده شدند. فيلم‏هاي Zn با ضخامت 250 نانومتر با استفاده از تكنيك تبخير در خلا بر روي زيرلايه شيشه لايه نشاني گرديدند. جهت رشد نانوسيم‏هاي اكسيد روي، فيلم‏هاي Zn لايه‏نشاني شده به مدت 30 دقيقه، 1ساعت و 3 ساعت در دماي ?C600 در محيط هوا با استفاده از يك كوره افقي اكسيد شدند. مورفولوژي سطح نمونه‏ها با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي مشخص گرديد و نتايج نشان داد كه با افزايش مدت زمان فرآيند اكسيداسيون، ميزان شكل گيري و طول نانوسيم‏هاي اكسيد روي افزايش مي‏يابد. در طيف EDX نمونه‏ها به جز اكسيژن و روي عنصر ديگري يافت نشد كه نشان دهنده خلوص بالاي نانوسيم‏هاي اكسيد روي رشد يافته است. نتايج حاصل از آناليز XRD همچنين نشان داد نانوسيم‏هاي اكسيد روي داراي ساختار ورتسايت با پيك ترجيحي قوي (002) مي‏باشد.

In this research, ZnO nanowires with high quality were synthesized by using thermal oxidation of metallic Zn films. Metallic Zn films with the thickness of 250nm were deposited on glass substrate by PVD technique in vacuum. The deposited zinc films were annealed in air at temperature of 600?C for 30min, 1 h and 2 h in the tubular furnace. Surface morphologies were characterized by scanning electron microscopy and results indicated that with increasing Oxidation time, the length of ZnO nanowires increases.EDX results revealed that only Zn and O are present in the sample, indicating a composition of pure ZnO. XRD analyses demonstrated that ZnO nanowires have a wurtzite structure with orientation of (002).