طراحی وساخت آشکارساز مادون قرمز/ فرابنفش با استفاده از نانوذرات ZnO/PbSe
/سیده هدیه باقرزاده
: دانشکده مهندسی فناوریهای نوین
۱۴۹ص
چاپی
کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی نانوفتونیک
۱۳۹۲/۰۶/۲۵
تبریز
اندازه گیری همزمان سیگنالهای UV/IR برای پردازش اطلاعات در مسیر یابی پرتابهصها از اهمیت فوقصالعادهصای برخورداراست .طراحی سنسوری که بتواند این دوباند طول موجی به اندازهی کافی دورازهم را همزمان آشکار نماید از چالشهای بزرگ علمی وصنعتی روز دنیا به حساب میآید .برای این کار با استفاده از سنتز نانوذرات باقابلیت مدیریت جذب آنها برای آشکارسازی UV/IR و لیتوگرافی مناسب در روی یک بستر توانستیم این دوطیف دوراز هم را باخروجی الکتریکی آشکارسازی نماییم .ابتدا طراحی ومحاسبات لازم صورت گرفت وسپس با ساخت زیرلایه، نانو ذرات، لایه نشانی و سپس غیرفعالسازی اقدام به تست واندازهصگیری ویژگیهای R و D و...شد .دراین پایان نامه نانوذرات روی اکسید دوپه شده با B و Gaبه روش سولوترمال ونانوذرات سرب سلنید به روشهای تجزیه-حرارتی سنتز و با تغییر لیگاندهای مختلف بدست آمدهاند .نانوذرات با آنالیزXRD ، طیف سنجی UV و PL مشخصه یابی شده، وموفولوژی آنها توسط تصاویر SEM و AFM تعیین شد .مورفولوژی ذرات سنتزصشده صورت نانوذره بوده که این نانوذرات در نواحی مربوطه جذب خوبی را نشان میدهند .نانوذرات سنتز شده به روش سونوشیمی ریز بوده وخلوص بالایی را نشان میدهند .وجود امواج فراصوت در طی فرآیند سنتز، موجب تولید نانوذرات یکنواختصشده که در ساخت آشکارساز مادون قرمز مناسب میباشند .از نانوذرات سنتزصشده) روی اکسید و سرب سلنید (آشکارساز دوبانده ساخته و پارامترهای آن مورد بررسی قرارگرفت .روش مورد استفاده در ساخت آشکارسازهای مذکور ساده و اقتصادی بوده و در آن از الکترودهای مس لایه نشانی شده روی زیر لایه فایبر گلاس استفاده شده است و نانوذرات سنتزشده روی این زیر لایه قرارمی گیرند .با اعمال بایاس خارجی به آشکارسازهای ساخته شده، جریان تاریکی و جریان تحت تابش نور فرابنفش اندازهصگیری شد .مشخصه جریان-ولتاژ این آشکارسازها، خطی بوده و جریان تاریکی درمورد بخش جاذب نور فرابنفش کم میباشد .سایر پارامترهای آشکارسازهای ساختهصشده با نانوذرات سنتزصشده مانند پاسخصدهی، آشکارسازی، بهره و حساسیت نیز محاسبهصشدهصاست .آشکارسازهای دوطول موج ساختهصشده از نانوذرات رویصاکسید دوپه شده با بور ، وسربصسلنید سنتزصشده به روش سونوشیمی از سرعت خوبی در پاسخ دهی برخوردار بودهاند
Doped ZnO nanoparticles (using sonochemistry method) have good response time -voltage characteristic of these detectors were linear and dark current in ultra violet absorbent part was low. Other parameters of fabricated detectors with synthesized nanoparticles like response, directivity, effectiveness and sensitivity were also calculated. Dual band detectors fabricated from synthesized PbSe and B-metal and address layered copper electrodes on a fiberglass substrate were applied and synthesized nanoparticles were placed on this substrate. By exerting external bias to fabricated detectors, dark current and photo current (ultra violet light) were measured. Current-semiconductor-Simultaneous measuring of UV/IR signals for processing of information in tracking projectiles is extremely important. Designing a sensor that can detect these two distant enough wavelength bands simultaneously is a great challenge in science and industry throughout the world. In order to do so, by using synthesis of nanoparticles with the capability of absorption management for detecting UV/IR and appropriate lithography on a bed we were able to detect these two distant spectrums with electrical output. First, obligatory designs and calculations were done and afterwards by fabricating substrate, nanoparticles, address layer and passivation, tests and measurements of specifications of D, R , were conducted. In this dissertation, nanoparticles on doped oxide with B and Ga were obtained using solvothermal method and (PbSe) nanoparticles were obtained using thermal decomposition synthesis and change of different legends. Nanoparticles were characterized using XRD analysis, UV and PL spectroscopy and their morphology was determined using AFM and SEM images. Morphology of nanoparticles was in shape of Nano sphere and these nanoparticles show good absorption in related areas. Synthesized nanoparticles using Sono chemistry method are small and show high purity. Existence of supersonic waves in the process of synthesis, results in creation of uniform nanoparticles which are appropriate for fabricating infrared detectors. Using synthesized nanoparticles from zinc oxide and PbSe material, dual band detector was fabricated and its parameters were studied. Fabricated detectors in this study, were fabricated using a simple and economic method which their formation was metal