سنتز نانوهرم‌های وارونه سیلیکونی و مطالعه رفتار خود تمیزشوندگی آنها

در این پژوهش، سنتز نانوهرم‌های وارونه روی بستر سیلیکونی تک‌بلوری بررسی شد. این ساختارها طی فرایند mace و با استفاده از فلز مس در محلول نیترات مس، هیدروژن پراکساید و هیدروفلوئوریک اسید در زمان‌های زدایش مختلف تهیه شدند. نتایج بهدست آمده از تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان دادند که زمان، فاکتور مهمی در شکل‌گیری نانوساختارهای هرم وارونه بوده و با افزایش زمان سنتز، ساختارها به‌مرور از بین می‌رود. پس از سنتز، برخی از نمونه‌ها به‌مدت یک دقیقه در محلول پتاسیم هیدروکسید دو درصد و شش درصد ایزوپروپیل الکل شدند که سبب شکل‌گیری هرم‌های نانومتری در کنار نانوهرم‌های وارونه روی سطح سیلیکون شد. رفتار خود تمیزشوندگی سطح سیلیکون تحت تاثیر این ساختارهای ترکیبی قرار گرفت. برای بررسی مشخصه‌های بلوری ساختارهای سنتز شده از الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) استفاده شد. به‌علاوه رفتار خود تمیزشوندگی نمونه‌ها مطالعه شد. نتایج نشان داد که نانو‌هرم‌های وارونه رفتار آب‌دوستی سطح سیلیکونی را تقویت می‌کنند درحالی که پس‌زدایش، رفتار آب‌گریزی سطح را بهبود می‌دهد. این ساختارها با توجه به داشتن خاصیت جذب نور و رفتار خود تمیزشوندگی مناسب، می‌توانند در بهبود عملکرد سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند.

Synthesis of the Silicon Inverted Nano- Pyramids and Study of Their Self- Cleaning Behavior

In this paper, synthesis of inverted nanopyramids on a single crystal silicon surface through a simple and costeffective wet chemical method is surveyed. These structures were synthesized by MACE process using Cu as the assisted metal in the solution of copper nitrate, hydrogen peroxide and hydrofluoric acid for different etching times. FESEM images of the samples show that time is an important factor in the formation of silicon inverted nanopyramids and by extending synthesis time the structures gradually fade. After synthesis, some samples were etched in KOH 2% and IPA 6% for one minute which resulted in formation of nanopyramids besides inverted nanopyramids on the silicon surface. Formation of these combinational structures affected the selfcleaning behavior of the silicon surface. Xray diffraction (XRD) was utilized for studying the crystalline characteristics of the synthesized structures. Moreover, the selfcleaning behavior of them was studied using the contact angle goniometer. The results showed that the inverted nanopyramids improve the hydrophilic behavior of the silicon surface while postsynthesized etching improves the hydrophobic behavior of the surface. These textures improve the performance of solar cells due to their selfcleaning and light adsorption properties