پایان نامه : بررسی و ساخت نانوسیم­هاو امکان­سنجی تولید میکرومقاومت وکوچک­تر از آن برپایه­ی قالب آلومینای آندیک متخلخل و روش انباشت الکتروشیمیایی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فیزیک

گرایش : حالت جامد

عنوان :بررسی و ساخت نانوسیم­هاو امکان­سنجی تولید میکرومقاومت وکوچک­تر از آن برپایه­ی قالب آلومینای آندیک متخلخل و روش انباشت الکتروشیمیایی

دانشگاه شیراز

دانشکده­ علوم

پایان­ نامه­ ی کارشناسی ارشد در رشته­ ی فیزیک- حالت جامد

 

بررسی و ساخت نانوسیم­هاو امکان­سنجی تولید میکرومقاومت وکوچک­تر از آن برپایه­ی قالب آلومینای آندیک متخلخل و روش انباشت الکتروشیمیایی

استاد راهنما

دکتر محمود مرادی

 

دی­ماه 1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیدهدر این پایان نامه ابتدا توضیحاتی پیرامون نانوفناوری و بررسی نظری و تولید نانوسیم­ها ارائه شده و سپس­ به بررسی نظری و تجربی مقاومت الکتریکی سیم­های ریز با اندازه­های زیر میکرومتر پرداخته­ایم. در ادامه چندین روش تولید نانوساختارها را مرور کرده و بطور خاص به بررسی ساختار و نحوه­ی تولید قالب­های آلومینای آندیک متخلخل پرداخته­ایم. سپس با توجه به امکانات موجود در آزمایشگاه لایه­نشانی بخش فیزیک دانشگاه شیراز، این قالب­ها را جهت تولید نانوسیم­ها برگزیده­ایم. سپس این قالب­ها را با شرایط مختلف از قبیل الکترولیت­ها و ولتاژهای آندایز مختلف تولید نموده و روش انباشت الکتروشیمیایی را برای تولید نانوسیم درون حفره­های این قالب­ بکار بردیم. الکتروانباشت شیمیایی جهت تولید نانوسیم­ها با سه روش استفاده از ولتاژ مستقیم، تناوبی و پالسی انجام می­گیرد. ما هر سه روش را امتحان کرده و موفق به تولید نانوسیم­های Ag، Zn، Sn و Ag-Zn شدیم. سپس نتایج حاصل را با استفاده از تصاویر میکروسکوپی SEM و آنالیز پرتوی x (XRD) تایید کردیم. همچنین با قرار دادن نمونه­های Zn و Sn درون کوره اقدام به اکسایش آن­ها نموده و الگوی پراش نانوسیم­های ZnO و SnO2 را نیز تهیه نمودیم. در ادامه سعی گردید تا امکان تهیه­ی مقاومت الکتریکی از آرایه­­­ی نانوسیم­های موجود در این قالب بررسی گردد. برای این کار اتصال الکتریکی با دو طرف قالب­های حاوی نانوسیم­های Zn برقرار گردید و مقادیر مقاومت بدست آمده ثبت شد. همچنین محاسباتی برای یافتن مقاومت الکتریکی هر نانوسیم Zn بعد از اکسایش در c3000 انجام پذیرفت و مقداری تقریبی برای مقاومت نانوسیم­های ZnO ارائه گشت.فهرست مطالب  عنوان                                                                                                                      صفحه  فصل اول:مقدمه 1-1- مقدمه­ای بر نانوتکنولوژی............................................................................................................. 21-2- روش­های ساخت آرایه­ای از نانوسیم­ها.................................................................................... 31-3- ساخت قالب­های حفره­دار............................................................................................................ 31-4- پرکردن حفره­ها به روش الکتروانباشت شیمیایی................................................................. 41-5- هدف از این پایان نامه .................................................................................................................... 4 فصل دوم: نانوفناوری2-1- مقدمه................................................................................................................................................ 72-2- دسته­بندی نانوساختارها............................................................................................................... 82-2-1- فراورده­های نانوی یک بعدی........................................................................................... 82-2-2- فراورده­های نانوی دو بعدی............................................................................................. 92-2-3- فراورده­های نانوی سه بعدی........................................................................................... 92-3- تجهیزات شناسایی نانومواد.......................................................................................................... 92-3-1- میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM).......................................................................... 102-3-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM).......................................................................... 122-3-2-1- بزرگ­نمایی............................................................................................................... 122-3-2-2- آماده­سازی نمونه.................................................................................................... 122-3-3- میکروسکوپ روبشی تونل زنی(STM).......................................................................... 132-3-4- تولید و خواص اشعه­ی ایکس........................................................................................ 152-4- نانوسیم­ها......................................................................................................................................... 172-4-1- انواع نانوسیم­ها................................................................................................................... 172-4-2- کاربرد نانوسیم­ها................................................................................................................ 18عنوان                                                                                                                      صفحه  2-4-2-1- کاربردهای اپتیکی.................................................................................................. 182-4-2-2- کاربردهای الکترونیکی.......................................................................................... 192-4-2-3- کاربرد الکتروشیمیایی........................................................................................... 192-4-2-4- کاربردهای مغناطیسی.......................................................................................... 192-4-2-5- کابردهای حسگری................................................................................................. 20 فصل سوم:خواص الکتریکی مواد کپه­ای و محدود شده3-1- مقدمه................................................................................................................................................ 223-2- ساختار فضایی جامدات و شبکه­های بلوری............................................................................ 223-3- مواد نیمه­هادی............................................................................................................................... 233-3-1- الگوی نوار انرژی نیمه­هادی­ها........................................................................................ 233-4- برخی از خواص و تعاریف در حوزه­ی رسانش مواد بالک................................................... 243-4-1- خلوص................................................................................................................................... 243-4-2- حامل­ها................................................................................................................................. 243-4-3- جرم موثر.............................................................................................................................. 253-4-4- مسافت آزاد میانگین......................................................................................................... 253-4-5- سطح فرمی و پارامترهای مرتبط با آن........................................................................ 263-4-6- چگالی حالات سیستم...................................................................................................... 273-4-7- مقاومت الکتریکی............................................................................................................... 283-4-7-1- علت مقاومت............................................................................................................ 293-4-7-1-1- در فلزات....................................................................................................... 293-4-7-1-2- در نیمه­هادی­ها و عایق­ها........................................................................ 293-4-7-1-3- در مایعات یونی/الکترولیت­ها................................................................... 303-5- برخی از خواص و تعاریف در حوزه­ی رسانش در مواد با مقیاس ریز.............................. 303-5-1- چگالی حالات سیستم­های نانومقیاس......................................................................... 303-5-2- مقاومت در مقیاس­های ریز.............................................................................................. 313-5-3- رسانش در سیم­های ریز.................................................................................................. 323-5-3-1- رسانش در نانوسیم­ها در ناحیه­ی با اثرات کوانتمی..................................... 323-5-3-2- پیشینه­ی محاسبه­ی رسانندگی در ابعاد ریز نزدیک بهمسافت آزاد میانگین..................................................................................................................... 33عنوان                                                                                                                      صفحه  3-5-3-3- رسانش در نانوسیم­های بس­بلور با ابعاد نزدیکبه مسافت آزاد میانگین.............................................................................................................. 343-5-3-4- اندازه­گیری تجربی مقاومت ویژه­ی نانوسیم طلا............................................ 363-5-3-5- محاسبات نظری مقاومت ویژه­ی نانوسیم­ها..................................................... 373-5-3-6- محاسبات تئوری مقاومت ویژه­ی نانوسیم طلا............................................... 393-5-4- نانوسیم­های نیمه­هادی..................................................................................................... 413-5-4-1- نانوسیم ZnO.......................................................................................................... 42 فصل چهارم: نانوحفره و کاربردهای آن4-1- مقدمه.............................................................................................................................................. 444-2- آندایز آلومینیوم.............................................................................................................................. 454-3- انواع فیلم اکسیدی آندیک.......................................................................................................... 454-4- ساختار کلی آلومینای آندیک متخلخل.................................................................................... 464-5-سینتیک ساخت آلومینای آندیک متخلخل خود نظم یافته............................................... 474-5-1- آندایز در رژیم­های جریان ثابت و پتانسیل ثابت....................................................... 474-5-2- نرخ رشد و انحلال فیلم اکسیدی.................................................................................. 494-5-3- آندایز به روش سخت و نرم............................................................................................ 504-5-4- آندایز پالسی آلومینیوم..................................................................................................... 524-6- مکانیسم رشد فیلم متخلخل در حضور میدان...................................................................... 544-7- رشد حالت پایدار آلومینای متخلخل........................................................................................ 564-8- قطر حفره......................................................................................................................................... 574-9- فاصله­ی بین حفره­ای.................................................................................................................... 584-10- ضخامت دیواره............................................................................................................................. 594-11- ضخامت لایه­ی سدی................................................................................................................. 604-12- تخلخل........................................................................................................................................... 604-13- چگالی حفره................................................................................................................................. 614-14- رشد خود شکل­یافته و رشد با الگو هدایت شده ی آلومینای متخلخل بانظم بالا ........................................................................................................................................................ 624-15- آندایز دو طرفه............................................................................................................................. 654-16- بهم زدن محلول حین آندایز................................................................................................... 66عنوان                                                                                                                      صفحه  4-17- مراحل پیش آندایز..................................................................................................................... 664-17-1- چربی­زدایی نمونه........................................................................................................... 664-17-2- آنیل کردن نمونه............................................................................................................ 674-17-3- پالیش کردن نمونه......................................................................................................... 674-18- مقاومت لایه­ی سدی.................................................................................................................. 684-19- مراحل پس از آندایز.................................................................................................................. 684-19-1- حل کردن آلومینیوم پشت نمونه............................................................................... 684-19-2- برداشتن لایه­ی سدی.................................................................................................... 694-19-3- نازک­سازی لایه­ی سدی................................................................................................ 704-20- ساخت نانوساختارها به­کمک قالب AAO........................................................................... 704-20-1- نانونقاط، نانوسیم­ها و نانولوله­های اکسید فلز................................................................. 72 فصل پنجم: روش­های تولید نانوساختارها5-1- مقدمه................................................................................................................................................ 745-2- فرایند لیتوگرافی و محدودیت­ها................................................................................................ 745-3- روش­های غیرلیتوگرافی............................................................................................................... 755-3-1- انباشت بخار فیزیکی(PVD)........................................................................................... 765-3-1- 1- کند و پاش............................................................................................................. 765-3-1-2- تبخیر پرتوی الکترونی.......................................................................................... 765-3-2- انباشت بخار شیمیایی(CVD)....................................................................................... 775-3-3- انباشت سل-ژل.................................................................................................................. 775-3-4- انباشت الکتروفورتیک (EPD)........................................................................................ 775-3-5- انباشت الکتروشیمیایی..................................................................................................... 785-3-6- انباشت لیزر پالسی (PLD)............................................................................................. 785-4- روش­های ساخت آرایه­ای از نانوسیم­ها.................................................................................... 795-4-1- اصول کلی انباشت الکتروشیمیایی............................................................................... 795-4-2- روش­های مختلف الکتروانباشت..................................................................................... 805-4-2-1- آندایز با ولتاژ مستقیم.......................................................................................... 815-4-2-2- انباشت با ولتاژ تناوبی........................................................................................... 815-4-2-3- انباشت با ولتاژ پالسی........................................................................................... 83عنوان                                                                                                                      صفحه  5-4-3- شرایط تاثیر گزار بر الکتروانباشت................................................................................. 845-4-4- الکتروانباشت آرایه­های نانوسیم چندلایه.................................................................... 855-4-5- الکتروانباشت نانوسیم­های نیمه­هادی­........................................................................... 86 فصل ششم: روش کار 6-1- تهیه­ی نمونه­ها بعنوان قالب ...................................................................................................... 886-1-1- مراحل پیش آندایز............................................................................................................ 886-1-1-1- انتخاب نمونه­ی اولیه............................................................................................. 886-1-1-2- تمیز کردن نمونه................................................................................................... 896-1-1-3- بازپخت نمونه.......................................................................................................... 896-1-1-4- پالیش کردن نمونه­................................................................................................ 896-1-2- آندایز نمونه.......................................................................................................................... 926-1-2-1- سوار کردن نمونه................................................................................................... 936-1-2-2- خنک کردن نمونه................................................................................................. 936-1-2-3- آندایز در V130.................................................................................................... 946-1-2-4- آندایز در v86........................................................................................................ 956-1-2-5- حل کردن آلومینا................................................................................................... 956-1-2-6- آندایز در 104 و v8/68.................................................................................... 966-1-3- مراحل پس از آندایز......................................................................................................... 966-1-3-1- نازک­سازی نمونه................................................................................................................. 996-1-3-2- گشاد کردن حفره­ها............................................................................................... 996-1-3-3- حل کردن لایه­ی آلومینیوم................................................................................ 1006-1-3-4- باز کردن ته حفره­ها.............................................................................................. 1006-2- انباشت در قالب.............................................................................................................................. 1006-2-1- الکتروانباشت به روش مستقیم...................................................................................... 1006-2-1-1- آماده­سازی نمونه جهت انباشت مستقیم........................................................ 1006-2-1-2- روش کار................................................................................................................... 1026-2-2- الکتروانباشت به روش تناوبی......................................................................................... 1026-2-2-1- آماده­سازی نمونه جهت انباشت تناوبی............................................................ 1036-2-2-2- روش کار................................................................................................................... 103عنوان                                                                                                                      صفحه  6-2-2-2-1- الکتروانباشت نانوسیم­های Sn................................................................ 1046-2-2-2-2- الکتروانباشت نانوسیم­های Zn................................................................ 1066-2-2-2-3- الکتروانباشت نانوسیم­های نقره.............................................................. 1096-2-2-2-4- الکتروانباشت نانوسیم­های Ag/Zn ...................................................... 1116-2-3- الکتروانباشت به روش پالسی.......................................................................................... 1136-2-3-1- آماده­سازی نمونه جهت انباشت پالسی............................................................ 1136-2-3-2- روش کار.................................................................................................................. 1136-2-3-2-1- الکتروانباشت پالسی نانوسیم­های Zn................................................... 1136-3- آماده­سازی نمونه­ها جهت تهیه­ی تصویر SEM ............................................................. 1166-4- آماده­سازی نمونه­ها جهت تهیه­ی تصویر XRD.............................................................. 1176-5- اکسید کردن نمونه­ها.............................................................................................................. 1186-6- مقاومت­سنجی نمونه­ها........................................................................................................... 1206-6-1- مقاومت­سنجی بدون انحلال لایه­ی سدی................................................................... 1206-6-2- مقاومت­سنجی با انحلال لایه­ی سدی از روی کار..................................................... 1206-6-3- مقاومت­سنجی با انحلال لایه­ی سدی از پشت کار................................................... 1216-7- تخمین مقدار مقاومت تقریبی تک نانوسیم Zn.................................................................... 125 فصل هفتم: بحث و نتیجه گیریبحث و نتیجه­گیری..................................................................................................................................... 128 فهرست منابع و مأخذ................................................................................................................................. 131فهرست جدول ها  عنوان                                                                                                                      صفحه  جدول (2-1)  روش­های رایج تولید نانومواد............................................................................................ 8جدول (3-1)  نیمه­هادی­هایی که امروزه مورد استفاده قرار می­گیرند............................................. 23جدول (3-2)  مقاومت ویژه­ی تقریبی مواد مختلف................................................................................ 30جدول (3-3)  انرژی جنبشی و چگالی حالات برای ابعاد مختلف مواد نیمه­هادی....................... 30جدول (6-1)  آندایزهای انجام گرفته با اهداف انباشتی و شرایط آن­ها.......................................... 91جدول (6-2)  شرایط ولتاژ و فرکانس­ در آزمایش­های انباشت –آندایز انجام شدهدر آزمایشگاه برای انباشت قلع.................................................................................................................... 104جدول (6-3)  خلاصه­ای از آزمایش­های انجام شده جهت تشکیل نانوسیم­های Zn وشرایط آندایز و انباشت آن­ها........................................................................................................................ 107جدول (6-4)  مقاومت دوسر نمونه­های انباشتی با روکش طلا قبل و بعد از اکسایش............... 123 فهرست شکل ها  عنوان                                                                                                                      صفحه  شکل (2-1)  اساس کار میکروسکوپ الکترونی عبوری........................................................................ 11شکل (2-2)  نمایی کلی از اجزای اصلی میکروسکوپ الکترونی روبشی......................................... 13شکل (3-1)  چگالی حالات برحسب انرژی الکترون­ها برای سیستم سه بعدی............................ 28شکل (3-2)  نمایشی از ابعاد مواد نیمه­هادی و نمودارهای چگالی حالات آن­ها.......................... 31شکل (3-3)  تشریح تفاوت بین پراکندگی آینه­ای و پخشی سطح. ................................................ 35سشکل (3-4)  توضیح منشاء پراکندگی مرز-دانه................................................................................. 36شکل (3-5)  نمودار اندازه­گیری شده بصورت تجربی از وابستگی مقاومت ویژهبه عرض سیم ................................................................................................................................................... 37شکل (3-6)  نمودار محاسبه شده از وابستگی مقاومت ویژه به عرض سیم بر پایه­یپراکندگی سطح FS ....................................................................................................................................... 39شکل (4-1)  (الف) ساختار آلومینای آندایز شده­ی متخلخل ............................................................ 46شکل (4-2)  (الف) نمودار رشد اکسید متخلخل در رژیم جریان ثابت (ب) رژیمپتانسیل ثابت (پ) مراحل جوانه­زنی و رشد حفره­ها در دو رژیم........................................................ 48شکل (4-3)  نمودار رویهم افتادن فرایندهای رخ داده در طول رشد اکسید متخلخلتحت رژیم آندایز پتانسیل ثابت................................................................................................................... 49شکل (4-4)  (الف) طرح پالس استفاده شده در آندایز پالسی با پتانسیل­های UMAدنبال شده با UHA در مدت زمان­هایMA ז و HAז .................................................................................... 53شکل (4-5)  نمودار الگووار توزیع جریان در شروع و گسترش رشد حفره­ها برآلومینای آندایزی.............................................................................................................................................. 55شکل (4-6)  نمایی از حرکت یون­ها و انحلال اکسید در محلول سولفوریک اسید...................... 57شکل (4-7)  الف) نمونه­ی اولیه­ی AL قبل از الکترپالیش ............................................................... 63شکل (4-8)  نمایشی از الگودهی سطح آلومینیوم با استفاده از یک الگوی خارجی................... 64شکل (4-9)  تصویر SEM از (a) قالب AAO با الگوی دایره­ای ...................................................... 64عنوان                                                                                                                      صفحه  شکل (4-10)  نمایش الگووار مراحل تشکیل ساختار ساندویچیPAA/AL2O3/PAA .................................................................................................................................... 65شکل (4-11)  نمایش طرح­واری از تولید مواد نانوساختار با استفاده از آلومینایآندیک متخلخل ................................................................................................................................................ 71شکل (5-1)  منحنی جریان لحظه­ای فرایند الکتروانباشت و مراحل مکانیسم رشدنانوسیم­ها. .......................................................................................................................................................... 81شکل (5-2)  مراحل تهیه­ی آرایه­ای از نانوسیم­ها از طریق الکتروانباشت مستقیم...................... 82شکل (5-3)  نمایش دو نوع پالس مربعی و سینوسی برای الکتروانباشت شیمیایی.................... 84شکل (5-4)  نمایی از مراحل تهیه­ی نانوسیم­های سولفیدی با استفادهاز قالب آلومینای آندیک متخلخل و روش انباشت الکتروشیمیایی متناوب..................................... 86شکل (6-1)  دستگاه پانج موجود در آزمایشگاه لایه­نشانی جهت برش ورقه­یآلومینیوم به شکل قرص­هایی با قطر cm2/1......................................................................................... 89شکل (6-2)  سمت راست قبل از سوار شدن فلنچ بر روی راکتور و سمت چپبعد از سوار شدن آن........................................................................................................................................ 90شکل (6-3)  نمودار پالیش یک قطعه آلومینیوم در محلول پرکلریک اسید و اتانولبه نسبت حجمی یک به چهار..................................................................................................................... 91شکل (6-4) (الف) چینش سیستم آندایز شامل منبع تغذیه، کسی، نمایشگر رایانه،سیستم خنک کننده، سیم­های رابط و غیره .......................................................................................... 92شکل (6-5)  نمودار جریان، ولتاژ و بار برحسب زمان در آندایز با اسید اکسالیک M3/0در v130........................................................................................................................................................... 94شکل (6-6)  نمودار جریان، ولتاژ و بار برحسب زمان در آندایز با اکسالیک M4/0و سولفوریک M02/0 در V130................................................................................................................ 94شکل (6-7)  نمودار جریان، ولتاژ و بار در آندایز با مخلوط اسید اکسالیک M05/0و فسفریک M02/0 با ولتاژ V104 که تا مقدار بار حدود Q3 ادامه یافته است. ....................... 95شکل (6-8)  الف) نمودار آندایز v130 و نازک­سازی متعاقب تا v12 (نازک­سازی ازحدود s1850 شروع شده است.................................................................................................................. 97شکل (6-9)  دستگاه قابل برنامه­ریزی ولتاژ و فرکانس ac/dc مدل EC1000Sموجود در آزمایشگاه لایه­نشانی..................................................................................................................... 98شکل (6-10)  الف) نمونه­ی آندایز شده که بر واشر چسبیده شده(از طرف سطح آندایزی) و واشر نیز به شیشه چسبیده است. ........................................................... 101عنوان                                                                                                                      صفحه  شکل (6-11)  سیستم لایه­نشانی چند منظوره­ی موجود در آزمایشگاه لایه­نشانیبخش فیزیک دانشگاه شیراز......................................................................................................................... 102شکل (6-12)  تصویر میکروسکوپی SEM از نانوسیم­های Sn بیرون زده ازحفره­های قالب آلومینای آندیک متخلخل.................................................................................................. 105شکل (6-13)  تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای متخلخل انباشته با نانوسیم­هایSn با روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی............................................................................................... 105شکل (6-14)  الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشتهبا Zn به روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی. ...................................................................................... 106شکل (6-15)  سمت راست نمودار ولتاژ و جریان پالسی انباشت zn با پالس­هاینامتقارن پیوسته (v18-12) که موج آبی رنگ بار و شیب آن نماینده میزان نشستمی­باشد. ............................................................................................................................................................ 108شکل (6-16)  تصویر میکروسی SEM نانوسیم­های Zn بیرون زده از قالبآلومینای آندیک متخلخل.............................................................................................................................. 108شکل (6-17)  نمودار جریان متوسط الکتروانباشت تناوبی در انباشت نقره درون قالبآلومینای آندیک متخلخل............................................................................................................................... 109شکل (6-18)  الف) تصویر سطحی قالب آلومینای آندیک، انباشتی با نانوسیم­هایAg تهیه شده با میکروسکوپ SEM......................................................................................................... 110شکل (6-18)  ب) تصویر سطح مقطع قالب آلومینای آندیک نازک­سازی شده بهراهنانوسیم­های Ag درون حفره­ای................................................................................................................. 110شکل (6-19)  نمودار الکتروانباشت شیمیایی Ag-Zn درون قالب آلومینای آندیکمتخلخل. ........................................................................................................................................................... 111شکل (6-20)  الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشتهبا Zn و Ag به روش انباشت الکتروشیمیایی تناوبی............................................................................. 112شکل (6-21)  تصویر میکروسکوپی SEM از نانوسیم­های Ag-Zn بیرون ریختهاز حفره­های قالب AAO............................................................................................................................... 112شکل (6-22)  الف) پالس مربعی استفاده شده جهت الکتروانباشت به روش پالسی ................. 114شکل (6-23)  قالب آلومینای آندیک متخلخل پر شده با روی به ................................................... 114شکل (6-24)  الف) نمودار پالس­های ولتاژ طراحی شده جهت انباشت......................................... 115شکل (6-25)  الگوی پراش XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشتهبا Zn به روش انباشت الکتروشیمیایی پالسی. ...................................................................................... 115عنوان                                                                                                                      صفحه  شکل (6-26)  تصاویر SEM حاصل از یک نمونه الکتروانباشت پالسی درون قالبآلومینای آندیک متخلخل بعد از آماده­سازی نمونه جهت تصویر برداری......................................... 116شکل (6-27)  یک نمونه­ی Sn بصورت کامل و یک نیم قطعه از قالب انباشت شدهکه بر روی لامل چسبانده شده و AL آن­ها حل گردیده و آماده­ی تهیه­یالگوی XRD هستند........................................................................................................................................ 117شکل (6-28)  تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته بانانوسیم­های Zn بعد از اکسایش در دمای c3000 به مدت حدود 40 ساعت. ........................... 119شکل (6-29)  تصویر XRD حاصل از قالب آلومینای متخلخل انباشته با نانوسیم­هایSn بعد از اکسایش در دمای c5500 به مدت حدود 40 ساعت...................................................... 119شکل (6-30)  قالب آلومینای آندیک متخلخل انباشته با روی در حین انحلال درمحلول NaOH 25%........................................................................................................................................ 121شکل (6-31)  قالب آلومینای آندیک متخلخل پر شده با روی به روش انباشتالکتروشیمیایی پالسی.................................................................................................................................... 123شکل (6-32)  نمونه­های تهیه شده جهت اندازه­گیری مقاومت، که روی آن­هاتوسط چسب نقره سیم­های نازک مسی چسبانده شده و سپس با چسب مایعپوشش داده شده­اند.......................................................................................................................................... 124شکل (6-33)  طرحی از سطح لانه زنبوری آلومینای آندایز شده.................................................... 126مقدمه  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 . اصطلاح نانوتکنولوژی در سال 1974 بوسیله­ی محقق ژاپنی نوریو تانیگوچی به منظور مهندسی در مقیاس طول کمتر از میکرومتر ایجاد شد . بعدها ابداع میکروسکوپ الکترونی و انواع آن، توانایی دید مواد در مقیاس نانو را به ما داد .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 .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 .نانوسیم­ها در دو بعد محدود و تنها در یک بعد گسترش یافته­اند، بنابراین هدایت الکتریکی آنها از مواد کپه­ای[5] 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 .  1-2- روش­های ساخت آرایه­ای از نانوسیم­ها بطور کلی دو روش جهت ساخت نانوسیم­ها بصورت آرایه­ای وجود دارد :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 .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 .تعداد صفحه : 160قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید