ید اکسالیک M05/0
و فسفریک M02/0 با ولتاژ V104 که تا مقدار بار حدود Q3 ادامه یافته است. 95
شکل (6-8) الف) نمودار آندایز v130 و نازکسازی متعاقب تا v12 (نازکسازی از
حدود s1850 شروع شده است97
شکل (6-9) دستگاه قابل برنامهریزی ولتاژ و فرکانس ac/dc مدل EC1000S
موجود در آزمایشگاه لایهنشانی98
شکل (6-10) الف) نمونهی آندایز شده که بر واشر چسبیده شده
(از طرف سطح آندایزی) و واشر نیز به شیشه چسبیده است. 101
عنوان صفحه
شکل (6-11) سیستم لایهنشانی چند منظورهی موجود در آزمایشگاه لایهنشانی
بخش فیزیک دانشگاه شیراز102
شکل (6-12) تصویر میکروسکوپی SEM از نانوسیمهای Sn بیرون زده از
حفرههای قالب آلومینای آندیک متخلخل105
شکل (6-13) تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای متخلخل انباشته با نانوسیمهای
Sn با روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی…105
شکل (6-14) الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته
با Zn به روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی. 106
شکل (6-15) سمت راست نمودار ولتاژ و جریان پالسی انباشت zn با پالسهای
نامتقارن پیوسته (v18-12) که موج آبی رنگ بار و شیب آن نماینده میزان نشست
میباشد. 108
شکل (6-16) تصویر میکروسی SEM نانوسیمهای Zn بیرون زده از قالب
آلومینای آندیک متخلخل..108
شکل (6-17) نمودار جریان متوسط الکتروانباشت تناوبی در انباشت نقره درون قالب
آلومینای آندیک متخلخل109
شکل (6-18) الف) تصویر سطحی قالب آلومینای آندیک، انباشتی با نانوسیمهای
Ag تهیه شده با میکروسکوپ SEM110

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل (6-18) ب) تصویر سطح مقطع قالب آلومینای آندیک نازکسازی شده بهراه
نانوسیمهای Ag درون حفرهای110
شکل (6-19) نمودار الکتروانباشت شیمیایی Ag-Zn درون قالب آلومینای آندیک
متخلخل. 111
شکل (6-20) الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته
با Zn و Ag به روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی..112
شکل (6-21) تصویر میکروسکوپی SEM از نانوسیمهای Ag-Zn بیرون ریخته
از حفرههای قالب AAO112
شکل (6-22) الف) پالس مربعی استفاده شده جهت الکتروانباشت به روش پالسی 114
شکل (6-23) قالب آلومینای آندیک متخلخل پر شده با روی به 114
شکل (6-24) الف) نمودار پالسهای ولتاژ طراحی شده جهت انباشت115
شکل (6-25) الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته
با Zn به روش انباشت الکتروشیمیایی پالسی. 115
عنوان صفحه
شکل (6-26) تصاویر SEM حاصل از یک نمونه الکتروانباشت پالسی درون قالب
آلومینای آندیک متخلخل بعد از آمادهسازی نمونه جهت تصویر برداری116
شکل (6-27) یک نمونهی Sn بصورت کامل و یک نیم قطعه از قالب انباشت شده
که بر روی لامل چسبانده شده و AL آنها حل گردیده و آمادهی تهیهی
الگوی XRD هستند.117
شکل (6-28) تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته با
نانوسیمهای Zn بعد از اکسایش در دمای c3000 به مدت حدود 40 ساعت. 119
شکل (6-29) تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای متخلخل انباشته با نانوسیمهای
Sn بعد از اکسایش در دمای c5500 به مدت حدود 40 ساعت119
شکل (6-30) قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته با روی در حین انحلال در
محلول NaOH 25%121
شکل (6-31) قالب آلومینای آندیک متخلخل پر شده با روی به روش انباشت
الکتروشیمیایی پالسی.123
شکل (6-32) نمونههای تهیه شده جهت اندازهگیری مقاومت، که روی آنها
توسط چسب نقره سیمهای نازک مسی چسبانده شده و سپس با چسب مایع
پوشش داده شدهاند.124
شکل (6-33) طرحی از سطح لانه زنبوری آلومینای آندایز شده126

فصل اول

مقدمه

1-1- مقدمهای بر نانوتکنولوژی
یکی از موفقیتهای بزرگ علمی و صنعتی این قرن معرفی و توسعهی نانو مواد و نانو تکنولوژی است. در زمان حاضر تحقیقات وسیعی خصوصاً در بعد صنعتی بصورت کلی یا جزئی به نانو مواد اختصاص داده شدهاند و تعداد انتشارات شاخههای مختلف این علم در حال افزایش است [1]. اصطلاح نانوتکنولوژی در سال 1974 بوسیلهی محقق ژاپنی نوریو تانیگوچی به منظور مهندسی در مقیاس طول کمتر از میکرومتر ایجاد شد [2]. بعدها ابداع میکروسکوپ الکترونی و انواع آن، توانایی دید مواد در مقیاس نانو را به ما داد [3].
کوچکترین ابعاد در فناوری نانوساختارهای یک بعدی به کوچکی nm5/1 رسیده است. انگیزهی کاهش بیشتر اندازه، افزایش سطح تماس اجزا، کاهش قیمت و افزایش کارایی است [4].
نانوساختارها شامل ساختارهای محدود شده در یک بعد مانند نانوفیلمها، در دو بعد مانند نانولولهها، نانوسیمها و نانومیلهها و در سه بعد مانند نانونقاط یا نقاط کوانتمی میباشند، که در فصل دوم بیشتر راجع به آنها توضیح خواهیم داد.
اصطلاح “کشیدگی”1 بعنوان طول تقسیم شده بر عرض یک جامد تعریف شده است.
اصطلاح “نانونقطه”2 بطور کلی به جسمی با کشیدگی برابر 1 اشاره دارد. یک”نانومیله”3 جسمی با کشیدگی بین 1 تا 20 با دیمانسیونی کوچک از مقیاس nm100-10 میباشد.
یک “نانوسیم”4 جسمی با کشیدگی بزرگتر از 20 با دیمانسیون nm100-10 است [5].
نانوسیمها در دو بعد محدود و تنها در یک بعد گسترش یافتهاند، بنابراین هدایت الکتریکی آنها از مواد کپهای5 نظیرشان متفاوت خواهد بود.
در نانوسیمها هدایت الکتریکی هم از طریق هدایت کپهای و هم از طریق پدیدههای کوانتمی مانند فرایند تونلزنی صورت میگیرد. همچنین بخاطر چگالی حالتهای الکترونی زیاد نانوسیمها، گاف انرژی وابسته به قطر، پراکندگی سطحی الکترون و فوتونها و انرژی مقید تحریکی افزایش یافته، همچنین نسبت سطح به حجم بالا و نسبت طول به قطر بزررگ، نانوسیمهای فلزی و نیمههادی خواص الکتریکی، مغناطیسی، اپتیکی، ترمودینامیکی و شیمیایی منحصر به فردی را در مقایسه با سیمهای با مقیاس ماکروسکوپی نظیرشان نشان میدهند [6].

1-2- روشهای ساخت آرایهای از نانوسیمها
بطور کلی دو روش جهت ساخت نانوسیمها بصورت آرایهای وجود دارد [7]:
الف) روشهای متکی به لیتوگرافی که دقت نانوسیمهای ساخته شده در این روش بسیار بالاست، ولی از طرف دیگر هزینهی ساخت نیز زیاد میباشد.
ب) قالبسازی که در این روش قالبهای حفرهدار جهت انباشت مواد و ساخت نانوسیم، با روشهای مختلفی ساخته میشوند. مثل قالبهای کوپلیمری، قالبهای ساخته شده توسط سونش یونی میکا یا پلاستیک و قالبهای ساخته شده توسط آندایز آلومینیوم که روش مورد علاقهی ما در ساخت نانوسیمها در این تحقیق میباشد.
پرکردن قالب آلومینای حفرهدار توسط مواد دلخواه یکی از تکنیکهای ساده و کم هزینه میباشد، که طی آن یک آرایهی منظم از نانوسیمها با مواد مختلف را میتوان تولید نمود. اکسید آلومینای آندیک با ساختار حفرهای، بوسیلهی آندایز آلومینوم تولید میشود [8].
ساخت نانوسیمها در دو مرحله انجام می شود: مرحلهی اول ساخت قالب حفرهدار و آماده نمودن آن برای انباشت ماده و مرحلهی دوم پرنمودن حفرهها .

1-3- ساخت قالبهای حفرهدار
ایجاد حفرهها در یک ساختار ششگوشی منظم درون فیلم آلومینای آندیک، مراحل مختلفی دارد که بصورت کلی به شرح زیر است:
آمادهسازی بستر پیش از آندایز که به آلومینیوم 999/99 % با ضخامتی تا mm1 نیاز داریم.
به این منظور به کارهایی نظیر تمیز نمودن سطح از چربی و کثیفیها با امواج صوتی، صیقلی نمودن سطح با الکتروانباشت و شستشوی آن با آب دوبار مقطر نیاز است.
آندایزآلومینیوم که برای بدست آوردن قالب اکسید آلومینای حفرهدار تحت شرایط زیر انجام میشود:
فرایند آندایز در سلول الکتروشیمیایی که نمونه بعنوان الکترود آند و آلومینیوم معمولی بعنوان کاتد استفاده میشود، انجام میگیرد. برای الکترولیت مورد استفاده معمولاً از اسیدهای سولفوریک، اکسالیک، فسفریک و به ندرت کرمیک استفاده میگردد [9].
آندایز معمولاً تحت پتانسیل ثابت بین v200-20 و در دماهای پایین بین صفر تا 20 درجهی سانتیگراد انجام شده و برای جلوگیری از گرم شدن نمونه، محلول اسیدی بشدت هم زده میشود تا همچنین رشد همگن اکسید متخلخل صورت گیرد [10].

1-4- پرکردن حفرهها به روش الکتروانباشت شیمیایی
سه روش جهت انباشت مواد مختلف داخل آلومینای حفرهدار وجود دارد، که شامل انباشت بوسیلهی ولتاژ مستقیم،