سنتز و مطالعه ي مورفولوژي نانوسيم هاي سولفيد روي ZnS و مقايسه ي آنها با فيلم نازك ZnS از نظر گذار فاز ساختاري

Synthesis and studies of morphological properties of zinc sulfide (ZnS) nanowires and comparing of them with ZnS thin film due to structural phase transition

در اين پژوهش، سنتز نانوسيم هاي سولفيد روي (ZHS) به روش انباشت شيميايي بخار (CVD) در دماي زيرلايه C° 700 بر روي يك زيرلايه ي سيليكوني پوشش داده شده با طلا به عنوان كاتاليست صورت گرفت و هم چنين انباشت فيلم نازك ZnS به روش انباشت فيزيكي بخار (PVD) بر روي زيرلايه هاي شيشه اي با دماي زير لايه C° 200 انجام شد. نانولايه هاي تهيه شده به روش PVD در دماهاي متفاوت C ، 300 °C ° 400 و C° 500 در هوا مورد باز پخت قرار گرفتند. خواص ساختاري نمونه هاي تهيه شده توسط طيف پراش اشعه مي ايكس (XRD) بررسي شد. نتايج آزمايشات حاكي از آن است كه نانوسيم هاي ساخته شده به روش CVD و لايه مي نازك Zns بدست آمده به روش PVD و باز پخت شده در دماي بالا هركدام داراي هر دو ساختار زينك بلند و ورتزيت مي باشند.. نسبت تراكم ساختار ورتزيني به ساختار زينك بلند براي نمونه مي حاصل از روش CVD بسيار بيشتر از مورد تبخير گرمايي (PVD) است. مورفولوژي سطح نانوسيم ها با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مشخص گرديد و نتايج نشان مي دهد كه زير لايه به طور انبوه از نانوسيم هاي ده ها ميكروني سولفيد، روي پوشيده شده است. رشد اين نانوسيم ها بر اساس مكانيزم بخار مايع جامد. (VLS) بوده است. طيف EDX به دست آمده از اين نمونه وجود هر گونه آلودگي را نفي مي كند و اين نشان دهنده ي خلوص بالاي نانوسيم هاي ZRS توليد شده مي باشد.

In this work, zinc sulfide (ZnS) nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) at a substrate temperature of 700℃ on a silicon substrate with gold as the catalyst and also ZnS thin films were prepared by physical vapor deposition (PVD) on glass substrates with a substrate temperature of 200℃. The prepared nanolayers by PVD method were annealed in air at different temperatures 300℃, 400℃ and 500℃. The structural Properties of prepared samples were investigated by X-Ray Diffraction (XRD). Experimental results show that fabricated nanowires by CVD method and obtained high temperature annealed ZnS thin film by PVD method, have both wurtzite and zinc blend structures. The ratio of wurtzite structure to zinc blend structure concentration of prepared sample by CVD method is more than (PVD) method. The morphological properties of the nanowires have been determined by scanning electron microscopy (SEM). The results are indicated that, the substrate is coated massively by ten microns scale of zinc sulfide nanowires. The growth mechanism of nanowires is based on vapor-liquid-solid (VLS). The obtained EDX spectra of this sample was denying the existence of any contamination, that indicates the high purity of fabricated ZnS nanowires