فهرست مطالب

علوم و مهندسی سطح ایران - پیاپی 17 (1392)
  • پیاپی 17 (1392)
  • ویژه نامه پنجمین کنفرانس ملی خلا ایران
  • تاریخ انتشار: 1392/03/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سمیرا دانشمندی، پریسا سهرابی، هادی سلامتی، مهدی رنجبر* صفحه 1
    در این مقاله، پودرBa0.5 Sr0.5 Co0. 8 Fe0.2 O3-δ (BSCF) با هدف استفاده به عنوان کاتد پیل سوختی اکسید جامد به روش سل- ژل ساخته شد. همچنین، لایه های نازک BSCF روی زیر لایه(STO) SrTiO3، به روش لایه نشانی لیزر پالسی (PLD) در فشارهای مختلف اکسیژن لایه نشانی شد. ساختار بلوری این نمونه ها توسط پراش پرتو X (XRD) و مورفولوژی سطح لایه-ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بررسی شد. اندازه گیری مقاومت الکتریکی نمونه حجمی و لایه های نازک به روش چهار نقطه ای از دمای اتاق تا دمای بیش از C̊ 600، در هوا انجام شد که نشان دهنده افت شدید مقاومت نسبت به مقدار اولیه بود.
    کلیدواژگان: پیل سوختی اکسید جامد، کاتد، لایه نازک، لایه نشانی لیزر پالسی
  • مهدی ابراهیمی، امیر بیات، علیرضا مشفق*، پروانه سنگپور صفحه 7
    در این پژوهش، ابتدا لایه های نازک نیکل به روش RF اسپاترینگ بر روی زیرلایه لام آزمایشگاهی تشکیل گردید و سپس لایه های اسپاتر شده، در دماهای مختلف در محیط اکسیژن پخت شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نوع ساختار را به صورت نانومیله های به قطر 35 نانومتر نشان می دهند. با بررسی خواص اپتیکی، محدوده گاف انرژی بینeV 87/3-77/3 مشخص شده؛ همچنین زاویه تماس آب با سطح نمونه های پخت نشده، در حدودo110 وبرای نمونه های پخت شده در دماهای مختلف از حالت آب گریزی به حالت آب دوستی تغییر نمودند. تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نشان می دهد که در دمایC °500، میانگین مربع زبری سطح (RMS)، نمونه پخت شده حدود nm9می باشد.
    کلیدواژگان: اسپاترینگ، آب دوستی، کشش سطحی، انرژی گاف
  • ریحانه مظاهری*، محمد اسماعیل عظیم عراقی صفحه 15
    فیلم های لایه نازک با ساختار نانو از بروموآلومینیوم فتالوسیانین و سرب فتالوسیانین که به روش تفنگ پرتوی الکترونی به ترتیب روی زیرلایه شیشه ای نشانده شدند، تهیه گردید. قطعه ساندویچی Al/BrAlPc/PbPc/Alتحت خلا torr 5-10 در آزمایشگاه ما تهیه شد. رفتار الکتریکی قطعات با پیوند ناهمگن در بازه ی فرکانسی Hz105- 102 و در بازه ی دمای K 403 - 303 مورد بررسی قرار گرفت. تمامی اندازه گیری ها در دماهای مختلف و در محفظه ی تاریک انجام شده است. الکترودهای آلومینیوم بکار رفته نشاندهنده ی اتصال شاتکی بودند. در تحقیق حاضر، مشاهده شده است که ظرفیت و ضریب پراکندگی با افزایش فرکانس، کاهش و با افزایش دما، افزایش می یابد و نتایج حاصل از اندازه گیری ها با تئوری سایمون مطابقت دارد.
    کلیدواژگان: ساختار نانو، پیوند ناهمگن، ضریب پراکندگی، تئوری سایمون
  • تقی میرزایی شیخ آبادی*، حسین زاهد صفحه 21
    علاقه به تحقیق و پژوهش در زمینه پلاسماهای غباری که رشته جدیدی در فیزیک پلاسما می-باشد با توسعه صنعت میکروالکترونیک رشد چشمگیری داشته است. ذرات غبار که تا کنون به عنوان آلودگی در نظر گرفته می شدند، امروزه در فنآوری های لایه گذاری برای صنایع میکروالکترونیک، اپتیک، الکترواپتیک استفاده می شوند. در اینجا ما روی پوشش با ذرات غبار از طریق ایجاد لایه نازک ZnO:Al کار می کنیم. ذرات غبار Zn وAl می باشند. لایه های نازک با روش ترکیبی کندوپاش ساده Zn و Al و اکسیداسیون حرارتی آنها ساخته شدند. لایه های نازک ZnO:Al با توجه به خواص فیزیکی ای که دارند شفافیت بالایی در نور مرئی و مقاومت الکتریکی پایینی دارند. خواص اپتیکی و الکتریکی لایه های مذکور توسط XRD، RBS، پروب چهار نقطه ای و طیف نمایی نوری در ناحیه طول موج مرئی بررسی شدند. مقدار مقاومت در بهترین حالت برابر با Ω.Cm 3-10 × 0.905 و در طول موج nm 800-300 میزان عبوردهی نور 85 درصد بدست آمد.
    کلیدواژگان: اکسیداسیون حرارتی، ZnO:Al، خواص الکتریکی و اپتیکی
  • امیدرضا نوری*، مسعود مهجور شفیعی صفحه 27
    در این مقاله گزارشی از طراحی و شبیه سازی یک سیستم انتقال مغناطیسی خم برای انتقال پوزیترون به منظور انجام طیف سنجی پوزیترون به روش انتقال دوپلری، توسط نرم-افزار شبیه سازCST ارائه می شود. طیف سنجی پوزیترونی به دلیل ویژگی های خاصی که دارد در مطالعه ی فیزیک سطح و نانوذرات بسیار پرکاربرد و مورد توجه است. سیتسم ارائه شده در این مقاله باریکه را روی محیط دایره ای به شعاع 5/1 متر و به طول 114 سانتی متر منتقل می کند. قطر باریکه روی هدف 16/0 قطر آن در لحظه ی استخراج می باشد. در ضمن این سیستم گستره ی انرژیی بین 200 الکترون ولت تا 20 کیلوالکترون ولت را برای باریکه فراهم می سازد.
    کلیدواژگان: سیاستی، باریکه ی پوزیترون کند، شبیه سازی، سیستم انتقال مغناطیسی خم
  • رسول اژئیان*، آزاده رحیمی، موسی نخعی، مریم گل آبادی، سعید صالح صفحه 35
    نانو لوله های کربنی موازی با روش رسوب شیمیایی بخار و با استفاده از لایه نشانی کاتالیست کبالت بر روی لایه ی محافظ اکسید آلومینیوم، سنتز گردیدند. از ترکیب مشخص گاز حامل آرگون و بخار اتانول برای رشد استفاده شد. تاثیر آهنگ ورود جریان گاز هیدروکربن (اتانول)، بر روی طول و چگالی نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. با فشار ثابت mmHg10 راکتور در آزمایش ما با افزایش نرخ ورود بخار اتانول به محفظه تا مقدار حدود ml/min 2، چگالی و همچنین طول نانولوله ها افزایش یافته، و سپس برای مقادیر بیشتر آهنگ ورود جریان اتانول، کاهش می یابد. همچنین قطر، طول و چگالی نانولوله های کربنی با تغییر ضخامت لایه ی کاتالیست قابل کنترل بود. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)برای بدست آوردن اطلاعاتی از طول، چگالی و قطر نانولوله ها تحت شرایط مختلف مورد استفاده قرار گرفت و از طیف سنجی رامان جهت سنجش میزان ناخالصی نانولوله های کربنی استفاده شد.
    کلیدواژگان: نانولوله های کربنی موازی، نرخ اتانول، ضخامت لایه ی کاتالیست، نرخ رشد
  • مصطفی سلحشور*، علی اصغر زواریان، مریم صالحی، سید محمد جمال قطبی صفحه 41
    در این پژوهش یک نمونه چشمه پلاسمای کاتد داغ برای یک چشمه پرتو یون پهن به قطر 5 سانتیمتر طراحی و ساخته شد. این چشمه یون قابل استفاده در لایه نشانی به روش کندوپاش است. وضعیت تشکیل پلاسما در خلا بالا (محدوه 3-10 تا 4-10میلی بار) و با اعمال میدان مغناطیسی توسط مجموعه آهنرباهای دائمی مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر پارامترهای کنترلی مختلف مانند فشار کار، پتانسیل تخلیه الکتریکی و جریان چشمه الکترون (رشته تنگستن) بر چگالی پلاسما بررسی گردید. با اعمال ولتاژ تخلیه الکتریکی 57 ولت و میدان مغناطیسی حدود 200 گاوس و عبور جریان 18 آمپر از رشته کاتد، مقدار بیشینه 130 میلی آمپر برای جریان پلاسما در فشار 4-10×2/1 میلی بار اندازه گیری شد.
  • ناصر پرتو شبستری*، محمد هادی ملکی، عیسی علیدخت، یهروز محمدی، امیر عسگری صفحه 47
    در این مقاله از لایه نازک حساس به نور هالید نقره برای ساخت توری پراش هولوگرافیک بازتابی استفاده شده است. ساخت قطعات اپتیکی هولوگرافیک بازتابی بر روی لایه نازک حساس به نور هالید نقره به خاطر نوارهای تداخلی فوق العاده ریز موجود در آن، مشکل است. مزیت اصلی این روش پردازش این است که ضبط با حساسیت بالا به کمک باریکه لیزر در ناحیه طیف مریی انجام می شود. به همین دلیل در این مقاله یک روش پردازش بهینه برای ساخت قطعات اپتیکی هولوگرافیک بازتابی در محیط هالید نقره جدید معرفی شده و نهایتا با خشک کردن در کوره خلاء، بازدهی پراش بالاتر از 50 % برای توری های پراش بازتابی 5120 خط در میلی متر به دست آمده است.
    کلیدواژگان: توری پراش تمام نگاشتی، ژلاتین حساس شده با هالید نقره، بازدهی پراش
  • پیام یزدانفر، نوید یثربی، بهرنگ باقری، بیژن رشیدیان* صفحه 53
    بررسی برروی پارامترهای فشار عملیاتی و توان فرایند کندوپاش فلز مولیبدنیوم برروی مقاومت لایه ی نازک ایجاد شده برروی زیرلایه ی شیشه انجام گرفته و مقدار مناسب پارامترهای لایه نشانی تعیین شده اند. آرایه ی نانونوک های سیلیکانی از پیش ساخته شده طی فرایندی چند مرحله ای، در محیط خلا قرار داده شده است و به منظور کاهش تابع کار گسیل کننده ها، لایه ای از فلز مولیبدنیوم به روش کند و پاش و بر اساس پارامترهای تعیین شده در مرحله ی قبل بر روی نوک ها نشانده شده است. مشخصات هندسی گسیل کننده ها به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) قبل و بعد از لایه نشانی مولیبدنیوم ارائه شده است. نشان داده شده است که استفاده از پوشش مولیبدنیومی امکان مشاهده ی پدید ه ی گسیل میدان را در ولتاژهای کمتر از 1000 ولت و در فواصل بین آند و کاتد بالای 1 میکرومتر فراهم می آورد. منحنی جریان-ولتاژ گسیل الکترون ها در فشار کمتر از Torr7-10×3 اندازه گیری و رسم شده است.
    کلیدواژگان: کندوپاش، لایه نازک مولیبدن، آرایه ی نانونوک های سیلیکانی، اندازه گیری گسیل الکترونی
  • محمدرضا خانلری، وحید واحدی، علی ریحانی* صفحه 59
    در این پژوهش نانوسیم های اکسید روی با خواص ساختاری بالا از طریق اکسیداسیون حرارتی لایه های نازک Zn فلزی رشد داده شدند. فیلم های Zn با ضخامت 250 نانومتر با استفاده از تکنیک تبخیر در خلاء بر روی زیرلایه شیشه لایه نشانی گردیدند. جهت رشد نانوسیم های اکسید روی، فیلم های Zn لایه نشانی شده به مدت 30 دقیقه، 1ساعت و 3 ساعت در دمای ̊C600 در محیط هوا با استفاده از یک کوره افقی اکسید شدند. مورفولوژی سطح نمونه ها با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص گردید و نتایج نشان داد که با افزایش مدت زمان فرآیند اکسیداسیون، میزان شکل گیری و طول نانوسیم های اکسید روی افزایش می یابد. در طیف EDX نمونه ها به جزء اکسیژن و روی عنصر دیگری یافت نشد که نشان دهنده خلوص بالای نانوسیم های اکسید روی رشد یافته است. نتایج حاصل از آنالیز XRD همچنین نشان داد نانوسیم های اکسید روی دارای ساختار ورتسایت با پیک ترجیحی قوی (002) می باشد.
    کلیدواژگان: اکسید روی، نانوسیم، اکسیداسیون حرارتی، تکنیک تبخیر در خلاء، خواص ساختاری
|
  • S. Daneshmandi, P. Sohrabi, H. Salamati, M. Ranjbar* Page 1
    In this paper, powder of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ (BSCF oxide) were prepared by sol-gel method for solid oxide fuel cell (SOFC) cathode applications. Furthermore, thin films of BSCF were prepared by pulsed laser deposition (PLD) on SrTiO3 (STO) substrates in different pressure of oxygen. Crystalline structure studied by X-Ray Diffraction (XRD). The surface morphology of films was analyzed by atomic force microscope (AFM). The electrical resistivity were measured by four-point probe method. The electrical resistivity was measured from room temperature up to 600 ̊C and more in air atmosphere that showed a sharp drop compared to initial value. PACS No.81.15.
    Keywords: Solid Oxide Fuel Cell, Ca thode, Thin Film, Pulsed Laser Deposition
  • M. Ebrahimi, A. Bayat, A. Moshfegh*, P. Sangpour Page 7
    In this research, first by using RF sputtering method, nickel thin films were deposited on the glass lame substrate and then they annealed at different temperatures in pure oxygen environment. Images of scanning electron microscopy (SEM) showed that nanorod shape structure are formed with average diameter of about 35 nm. The annealed films have had band gap energy in the range 3.77-3.87 eV by using optical measurements. In addition, water contact angle of about 110° was measured before annealing and it changed from hydrophobicity to hydrophylicity state in different temperatures. Images of atomic force microscopy (AFM) showed that RMS surface roughness of these specimen annealed at 〖500〗^oC is about 9 nm.
    Keywords: Sputtering, Hydrophilicity, Surface Tension. Band Gap
  • R. Mazahe Ri*, M. Esmaeil Azim, Araghi Page 15
    Nanostructure thin films of bromo aluminum phthalocyanine (BrAlPc) and lead phthalocyanine (PbPc) were in turn deposited on a glass substrate by using electron beam gun (EBG) technique. Sandwich device of Al/BrAlPc/PbPc/Al were prepared in our laboratory under vacuum of 10-5 torr. The electrical behavior of devices investigated over the range of frequency 102 -105 Hz and the temperature range 303 to 403 K. All measurements were performed at different temperatures under dark conditions. The applied electrodes of Aluminum were represented schottky contacts. In current paper, capacitance and dissipation factor (tan δ) decrease with increasing frequency and increase with raising temperature. The obtained results from measurements can be described by the theory of Simmons et al.
    Keywords: Nanostructure, Heterojunction, Dissipation Factor, Theory of Simmons
  • T. Mirzaye*, H. Zahed Page 21
    The int erest in dusty plasma research, which is a relatively new field in plasma physics, has increased with the development of m icroelectronics. The dust particles appear as pollutant in this industrial processing. Recent ly, however, they are seen from a different point of views – they can be useful in coatings various technologies for m icroelectronic, optic, electro-opt ic industrial. In this investigation we have concent rated on coating of dust particles by ZnO:Al thin film. D ust particles in the investigation are Zn, Al. Thin films are fabrication by Combination of Plasma Sputtering Zn, Al and T hermal Oxidation. T hese thin films have special physical properties, such as large bond strength, ZnO thin films exhibit high transparency in visible region and low electrical resistively. T he electrical and optical properties of ZnO:Al thin films were evaluated by XRD, RBS, the linear four point probe method and visible spectroscopy. T he best electrical properties obtain and the transparent in 300-800 nm wavelengths is 85 percent.
    Keywords: Sputtering, Thermal Oxidation, Optical, Electrical Properties
  • O. R. Nouri*, M. Mahjour, Shafie I Page 27
    We are reporting on the design and simulation of a curved positron-transportation system for Doppler-broadening positron spectroscopy purposes, with the use of CST simulation software. Positron spectroscopy is widely used in surface science and nanoscience. In the present system positrons travel 114 centimeter from the moderator to the target on a curved trajectory with the radius of 150 cm. This system is expected to deliver beams at the target with the cross section diameter 0.16 times smaller than that at the moderator. In addition, the beam energy would be ranging from 200 eV to 20 keV.
    Keywords: CST (Com puter Sim ulation Technolog y), Slo w Po sitron Beam, Curved Magnet ic Transpo rtation System, Simulation
  • R. Ajeian*, A. Rahimi, M. Nakhaee, M. Golabadi, S. Sale H Page 35
    Vertically aligned carbon nanotubes (VA-CNTs) were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) method using Cobalt (Co) catalyst supported by Aluminum oxide (Al2O3) layer. Specified mixture of Argon carrier gas and ethanol vapor was used for growth process. The effect of entrance flow rate of hydrocarbon gas (ethanol), on the length and density of carbon nanotubes was studied. In our experiments at constant pressure of 10 mmHg, by increasing the rate of ethanol vapor, the density and also the length of nanotubes increases up to approximate rate of 2 ml/min, and then decreases for higher rates of ethanol. Also, it was found that the diameter, length and density of carbon nanotubes were controllable by varying the catalyst layer thickness. Scanning electron microscopy (SEM) was utilized to provide information of the length, density and diameter of CNTs under various conditions, and Raman spectroscopy was used to measure impurities in carbon nanotubes
    Keywords: Vertically Aligned Ca rbon Nanotubes, Ethanol Rate, Cata lyst Layer Thickness, Growth Rate
  • M. Salahshoor*, A. A. Zavarian, M. Salehi, S. M. J. Ghotbi Page 41
    In this research, a hot cathode plasma source was designed and constructed for a 5-centimeter diameter ion beam source. The ion source can be used in ion beam sputter deposition applications. The plasma formation in high vacuum regime (in a range from 10-3 to 10-4 mbar) was studied by applying magnetic field using permanent magnets assembly. Effect of various control parameters such as working pressure, discharge voltage and external electron source (hot tungsten filament) on plasma density were investigated. Under discharge voltage of 57 volt, magnetic field of about 200 Gauss and filament current of 18 ampere, the maximum discharge current of 130 miliampere was obtained at a pressure of 1.2×10-4 mbar.
  • N. Partovi Shabestari*, M. H. Maleki, E. Alidokht, B. Mohammadi, A. Asgary Page 47
    In this paper silver halide thin film layer is used for making holographic reflection grating. Construction of reflection gratings on silver halide thin film layer are difficult because of high spatial-frequency fringes associated with them. The main advantage of this processing technique is that recording with high-sensitivity can be performed with laser beam in the visible spectrum. Therefore in this paper an optimized processing technique for making reflection grating in the new silver halide materials is introduced and ّّّّfinally with drying in vacuum oven, diffraction efficiency of more than 50% is obtained for reflection gratings of 5120 lines/mm
    Keywords: Holographic G rating, Silver Halide Sensitized Gela tin, Diffra ction Efficiency
  • P. YÖazdanfar, N. Yasrebi, B. Baghe Ri, B. Rashidian* Page 53
    Molybdenum (Mo) thin films are deposited using RF sputtering technique, and the effect of operational pressure and RF power on resistivity of the films are investigated. Point of minimum resistivity is determined, and is used to sputter a thin layer of Mo on top of a pre-fabricated, oxidation sharpened, silicon field emitter array (Si-FEA). Geometric and field emission properties of the arrays are investigated before and after deposition of 100nm Mo thin film. I-V characteristics of the FEAs are measured and presented. It is shown that the Mo-covered array shows better emission properties and lower turn-on voltage (<190V), compared to the simple Si-FEA.
    Keywords: Sputtering, Molybdenum Thin Film s, Field Emission Arra ys, S ilicon Field Emitter Arrays
  • M. R. Khanlary, V. Vahe Di, A. Reyhani* Page 59
    In this research, ZnO nanowires with high quality were synthesized by using thermal oxidation of metallic Zn films. Metallic Zn films with the thickness of 250nm were deposited on glass substrate by PVD technique in vacuum. The deposited zinc films were annealed in air at temperature of 600˚C for 30min, 1 h and 2 h in the tubular furnace. Surface morphologies were characterized by scanning electron microscopy and results indicated that with increasing Oxidation time, the length of ZnO nanowires increases.EDX results revealed that only Zn and O are present in the sample, indicating a composition of pure ZnO. XRD analyses demonstrated that ZnO nanowires have a wurtzite structure with orientation of (002).
    Keywords: Zinc Oxide, Nanowires, Thermal Oxidation, PVD Techn ique, Structura l Properties