การวัดลักษณะสมบัติของโครงสร้างนาโน ZnO ที่เตรียมโดยกระบวนการขนถ่ายเฟสไอโดยใช้สารผสม ZnO/CNTs

Abstract

โครงสร้างนาโน ZnO ได้ถูกเตรียมลงบนแผ่นฐาน Si โดยเทคนิคการขนถ่ายเฟสไอโดยใช้สารตั้งต้นเป็นสารผสม ZnO/CNTs กระบวนการนี้สามารถทำได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของ ZnO สัณฐานของผิวหน้า องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของผลึกได้ถูกตรวจสอบ และวัดโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) การวิเคราะห์ธาตุเชิงพลังงาน (EDS) และการทดลองการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) ตามลำดับ สมบัติทางแสงและทางไฟฟ้าได้ถูกศึกษาโดยเทคนิคโฟโตลูมิเนสเซนต์ (PL) และการวัดลักษณะสมบัติกระแส-แรงดัน ผลกระทบจากสารตั้งต้น ตำแหน่งของแผ่นฐาน ปริมาณของออกซิเจนและความชื้นในการก่อตัวของโครงสร้างนาโน ZnO ได้ถูกศึกษาและพบว่า โครงสร้างนาโน ZnO ที่ได้ขึ้นกับนิวเคลียสที่เกิดจากไอระเหย Zn และ ZnOx ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยา ZnO/CNTs โดยนิวเคลียสที่ก่อตัวเป็น Tetrapod สามารถเกิดขึ้นได้ง่ายที่สุดเนื่องจากสามารถพบได้ในทุกตำแหน่งของแผ่นฐานในท่อควอตซ์ ยิ่งไปกว่านั้น การทดลองได้พบว่า ปริมาณของออกซิเจนและความชื้นมีบทบาทสำคัญต่อความเร็วในการก่อตัวในทิศทาง [0001] ค่ายอดของการเปล่งแสงที่ได้จากชิ้นงานที่ความยาวคลื่น 420, 490 และ 530 นาโนเมตร บ่งชี้ถึงปริมาณออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้เกิดจุดบกพร่องของโครงสร้างแบบการแทรกตัว และการแทนที่ตำแหน่งของอะตอมอื่นโดยอะตอมออกซิเจน สุดท้ายการวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองกลไกการจำกัดกระแสบ่งชี้ว่า ปริมาณออกซิเจนและความชื้นมีผลต่อปริมาณกับดักชนิดเดี่ยว