ویژگی‌های ساختاری، اپتیکی و الکتریکی نانوکامپوزیت‌های zno/cuo

در این کار، نانوکامپوزیت های zno/cuo به روش های نهشت بخار شیمیایی (cvd) ، نهشت بخار فیزیکی (pvd) و کندوپاش بسامد رادیویی بر زیرلایه های سیلیکونی (si) سنتز شده و سپس ویژگی های ساختاری، اپتیکی و الکتریکی آن ها بررسی گردید. بررسی طرح های پراش پرتوی x نمونه ها تشکیل فاز مخلوط شش گوشی اکسید روی ( zno ) و فاز تک میلی اکسید مس( cuo ) و در نتیجه کامپوزیت zno/cuo تهیه شده به همه روش ها را تایید کرد . تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدانی (fesem) نشان داد که ریختار کامپوزیت تهیه شده به روش cvd متفاوت از دو روش pvd و کندوپاش بوده و شامل نانو رشته هایی با قطر متوسط nm 400 است. بررسی های اپتیکی کامپوزیت ها نشان داد که گاف نواری آن ها در گستره ev2.18 -2.05 قرار دارد که بزرگ تر از گاف نواری اکسید مس (ev 1.2) و کوچک تر از گاف نواری اکسید روی (ev 3.3) است. همچنین کامپوزیت های سنتز شده به روش های cvd و pvd به ترتیب دارای کمترین و بیشترین بازتابندگی در گستره نور مرئی و نزدیک قرمز هستند . براساس طیف نورتابی (pl) کامپوزیت تهیه شده به روش pvd در دمای اتاق، این نمونه دارای قله های نشری با شدت نسبی قابل توجه در گستره فرابنفش و مرئی است . بررسی های الکتریکی نمونه ها نیز نشان داد که کامپوزیت zno/cuo سنتز شده به روش کندوپاش دارای کمترین مقاومت الکتریکی و کامپوزیت سنتز شده به روش cvd دارای بیشترین مقاومت الکتریکی هستند . بررسی پاسخ نوری کامپوزیت ها نیز آشکار شد که نمونه zno تهیه شده به روش pvd و نانوکامپوزیت zno/cuo تهیه شده به روش کندوپاش دارای بیشترین پاسخ نوری هستند. براساس نتایج این پژوهش، به طور کلی ویژگی های ساختاری و اپتیکی و الکتریکی و همچنین ریختار نانوکامپوزیت های zno/cuo به طور قابل ملاحظه ای به روش سنتز آن ها بستگی دارد.

Study of structural, optical and electrical properties of ZnO/CuO nanocomposites

In this work, the first ZnO/CuO nanocomposites were synthesized by chemical vapour deposition (CVD), thermal evaporation (PVD) and sputtering on silicon substrates (Si). Then, the structural, optical and electrical properties of the samples were investigated. Examination of the Xray diffraction patterns confirmed the mixedphase formation of hexagonal zinc oxide (ZnO) and monoclinic copper oxide (CuO) phases, resulting in the formation of ZnO/CuO composite in all methods. The plan view images obtained from FESEM analysis showed that the morphology of the samples prepared by the CVD method differs from other samples and is as nanowires with an average radius of about 400 nm. Examining the sampleschr('39') optical properties showed that their bandgap is in the range of 2.05 eV2.18 eV, which is larger than the bandgap of copper oxide (1.2 eV) and smaller than zinc oxide (3.3 eV). The composite synthesized by the CVD method has the lowest reflectance, and the sample prepared by the PVD method has the highest reflectance in the visible and nearinfrared ranges. Examination of the room temperature photoluminescence (PL) spectrum of the sample prepared by PVD showed that these samples have emission peaks with significant intensities in the ultraviolet and visible ranges. The sampleschr('39') electrical properties showed that the ZnO/CuO composite synthesized by sputtering and CVD had the lowest and highest electrical resistance, respectively. The sampleschr('39') optical response study showed that the sputtering methodchr('39')s nanocomposites have the highest response. This study showed that, in general, the structural, optical and electrical properties and morphology of synthesized ZnO/CuO composites are significantly affected by their synthesis method.