پژوهشگران ایرانی با همکاری دانشگاه پوترای مالزی موفق به دستیابی به شرایط بهینه مانا جهت رشد نانوساختارهای نیم رسانا بر روی فلزات و اکسید فلزات شدند. رشد نانوساختارهای نیمه رسانای مورد نظر (مثل اکسید روی) بر روی فلزات مختلف بهبود شرایط اپتیکی و حسگری را به همراه داشت.
دستیابی به شرایط بهینه مانا جهت رشد نانوساختارهای نیم رسانا بر روی فلزات
پژوهشگران ایرانی با همکاری دانشگاه پوترای مالزی موفق به دستیابی به شرایط بهینه مانا جهت رشد نانوساختارهای نیم رسانا بر روی فلزات و اکسید فلزات شدند. رشد نانوساختارهای نیمه رسانای مورد نظر (مثل اکسید روی) بر روی فلزات مختلف بهبود شرایط اپتیکی و حسگری را به همراه داشت. نتایج این تحقیقات می‌تواند در تولید حسگرهای رطوبتی به کار گرفته شود.
این تحقیقات با هدف رسیدن به شرایط بهینه مانا جهت رشد نانو ساختارهای نیم رسانا بر روی فلزات یا اکسید فلزات انجام گرفته است. احمد کمالیان فر، دانشجوی دکترای فیزیک دانشگاه جهرم، درباره این تحقیقات توضیح داد: «این کار در واقع بررسی شرایط داخل لوله کوارتز در رشد نانو سیم‌های نیمه رسانا مثل اکسید روی است. از آنجا که یکی از روش‌های رشد نانو ساختارها، روش انتقال ماده در حالت بخار (Vapor Phase transport) است پس شرایط محیطی می‌تواند بر نحوه انتقال فاز گازی ماده تاثیرگذار باشد. اگر چه تاکنون تحقیقات بسیاری در مورد شرایطی مانند اثر دما، اثر زیرلایه، اثر گاز و غیره صورت گرفته است، بررسی‌های انجام شده در زمینه شرایطی مانند قطر لوله، طول لوله و دوسر باز بودن یا یک سر بسته بودن لوله کواتز بسیار محدود است.»
این محققان در ابتدا به بررسی تمام شرایط دخالت‌کننده در ساخت نانو ساختارها پرداختند و با یافتن بهترین شرایط مانا جهت رشد نانو ساختارهای ماده مورد نظر (نیمه رساناهایی مانند اکسید روی ZnO) اقدام به رشد نانو ساختارهای نیم رسانا بر روی فلزات مختلف جهت کاربرد در حسگرهای متفاوت مثل حسگر رطوبتی کردند. پس از رشد این نانوساختارها، اندازه‌گیری و بررسی خواص ماده مورد نظر صورت گرفت.
کمالیان‌فر در مورد نتایج این تحقیقات ابراز داشت: «نتیجه مهم این کار را می‌توان این گونه بیان کرد که وابستگی نحوه رشد نانو ساختارها به روش انتقال ماده در حالت بخار به فاصله زیر لایه تا ماده اصلی بیشتر از وابستگی آن به بسیاری از شرایط محیطی همانند نوع لوله‌ای که در آن آزمایش انجام می‌شود، است.»
از ویژگی‌های منحصربه‌فرد این تحقیقات می‌توان به استفاده از روشی کم هزینه و رشد نانو ساختارهای نیم رسانا بر روی زیر‌لایه‌ای با ساختار متفاوت با نیمه رسانا اشاره کرد. این درحالی است که رشد نانو ساختارهای نیمه رساناهای مورد نظر بر روی فلزات مختلف در برخی موارد باعث بهبود شرایط اپتیکی و حسگری شده است و در واقع رشد نانو ساختارها بر روی زیر لایه‌هایی با ساختار متفاوت (مثل رشد هگزاگونال بر روی ساختار مکعبی) می‌تواند ویژگی‌های فیزیکی ناشناخته را تعیین کند. این ویژگی‌ها می‌تواند خواص مناسبی را برای کاربردهای مختلف به وجود آورد.
علاوه‌بر دلایل ذکر شده، به دلیل جاذب رطوبت بودن CuO، نتایج به‌دست آمده از این تحقیقات می‌تواند در حسگرهای رطوبتی به کار گرفته شود. کمالیان فر در تکمیل افزود: «این کار در واقع قسمتی از پروژه دستیابی به بهترین نوع رشد نانوساختارهای در شرایط مورد نظر است. پس در صورت رسیدن به شرایط بهینه مانا می‌توان نانو ساختارهای مورد نظر را برای کاربرد در حسگرها رشد داد.»
نتایج اینکار تحقیقاتی که با همکاری احمد کمالیان فر، دکتر شاری (عضو هیئت علمی دانشگاه پوترا مالزی) و دکتر علی خرسند زاک (از دانشگاه اسفراین خراسان شمالی) صورت گرفته است، در مجله Ceramics International (جلد ۴۰، شماره ۲، مارس ۲۰۱۴، صفحات ۳۱۹۳-۳۱۹۸) منتشرشده است.
