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

توضیحات

فصل اول:مقدمه

۱-۱- مقدمه­ای بر نانوتکنولوژی

۱-۲- روش­های ساخت آرایه­ای از نانوسیم­ها

۱-۳- ساخت قالب­های حفره­دار

۱-۴- پرکردن حفره­ها به روش الکتروانباشت شیمیایی

۱-۵- هدف از این پایان­نامه

 

فصل دوم: نانوفناوری

۲-۱- مقدمه

۲-۲- دسته­بندی نانوساختارها

۲-۲-۱- فراورده­های نانوی یک بعدی

۲-۲-۲- فراورده­های نانوی دو بعدی

۲-۲-۳- فراورده­های نانوی سه بعدی

۲-۳- تجهیزات شناسایی نانومواد

۲-۳-۱- میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)

۲-۳-۲- میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)

۲-۳-۲-۱- بزرگ­نمایی

۲-۳-۲-۲- آماده­سازی نمونه

۲-۳-۳- میکروسکوپ روبشی تونل زنی(STM)

۲-۳-۴- تولید و خواص اشعه­ی ایکس

۲-۴- نانوسیم­ها

۲-۴-۱- انواع نانوسیم­ها

۲-۴-۲- کاربرد نانوسیم­ها

۲-۴-۲-۱- کاربردهای اپتیکی

۲-۴-۲-۲- کاربردهای الکترونیکی

۲-۴-۲-۳- کاربرد الکتروشیمیایی

۲-۴-۲-۴- کاربردهای مغناطیسی

۲-۴-۲-۵- کابردهای حسگری

 

فصل سوم:خواص الکتریکی مواد کپه­ای و محدود شده

۳-۱- مقدمه

۳-۲- ساختار فضایی جامدات و شبکه­های بلوری

۳-۳- مواد نیمه­هادی

۳-۳-۱- الگوی نوار انرژی نیمه­هادی­ها

۳-۴- برخی از خواص و تعاریف در حوزه­ی رسانش مواد بالک

۳-۴-۱- خلوص

۳-۴-۲- حامل­ها

۳-۴-۳- جرم موثر

۳-۴-۴- مسافت آزاد میانگین

۳-۴-۵- سطح فرمی و پارامترهای مرتبط با آن

۳-۴-۶- چگالی حالات سیستم

۳-۴-۷- مقاومت الکتریکی

۳-۴-۷-۱- علت مقاومت

۳-۴-۷-۱-۱- در فلزات

۳-۴-۷-۱-۲- در نیمه­هادی­ها و عایق­ها

۳-۴-۷-۱-۳- در مایعات یونی/الکترولیت­ها

۳-۵- برخی از خواص و تعاریف در حوزه­ی رسانش در مواد با مقیاس ریز

۳-۵-۱- چگالی حالات سیستم­های نانومقیاس

۳-۵-۲- مقاومت در مقیاس­های ریز

۳-۵-۳- رسانش در سیم­های ریز

۳-۵-۳-۱- رسانش در نانوسیم­ها در ناحیه­ی با اثرات کوانتمی

۳-۵-۳-۲- پیشینه­ی محاسبه­ی رسانندگی در ابعاد ریز نزدیک به

مسافت آزاد میانگین

۳-۵-۳-۳- رسانش در نانوسیم­های بس­بلور با ابعاد نزدیک

به مسافت آزاد میانگین

۳-۵-۳-۴- اندازه­گیری تجربی مقاومت ویژه­ی نانوسیم طلا

۳-۵-۳-۵- محاسبات نظری مقاومت ویژه­ی نانوسیم­ها

۳-۵-۳-۶- محاسبات تئوری مقاومت ویژه­ی نانوسیم طلا

۳-۵-۴- نانوسیم­های نیمه­هادی

۳-۵-۴-۱- نانوسیم ZnO

 

فصل چهارم: نانوحفره و کاربردهای آن

۴-۱- مقدمه

۴-۲- آندایز آلومینیوم

۴-۳- انواع فیلم اکسیدی آندیک

۴-۴- ساختار کلی آلومینای آندیک متخلخل

۴-۵-سینتیک ساخت آلومینای آندیک متخلخل خود نظم یافته

۴-۵-۱- آندایز در رژیم­های جریان ثابت و پتانسیل ثابت

۴-۵-۲- نرخ رشد و انحلال فیلم اکسیدی

۴-۵-۳- آندایز به روش سخت و نرم

۴-۵-۴- آندایز پالسی آلومینیوم

۴-۶- مکانیسم رشد فیلم متخلخل در حضور میدان

۴-۷- رشد حالت پایدار آلومینای متخلخل

۴-۸- قطر حفره

۴-۹- فاصله­ی بین حفره­ای

۴-۱۰- ضخامت دیواره

۴-۱۱- ضخامت لایه­ی سدی

۴-۱۲- تخلخل

۴-۱۳- چگالی حفره

۴-۱۴- رشد خود شکل­یافته و رشد با الگو هدایت شده ی آلومینای متخلخل با

نظم بالا

۴-۱۵- آندایز دو طرفه

۴-۱۶- بهم زدن محلول حین آندای

۴-۱۷- مراحل پیش آندایز

۴-۱۷-۱- چربی­زدایی نمونه

۴-۱۷-۲- آنیل کردن نمونه

۴-۱۷-۳- پالیش کردن نمونه

۴-۱۸- مقاومت لایه­ی سدی

۴-۱۹- مراحل پس از آندایز

۴-۱۹-۱- حل کردن آلومینیوم پشت نمونه

۴-۱۹-۲- برداشتن لایه­ی سدی

۴-۱۹-۳- نازک­سازی لایه­ی سدی

۴-۲۰- ساخت نانوساختارها به­کمک قالب AAO

۴-۲۰-۱- نانونقاط، نانوسیم­ها و نانولوله­های اکسید فلز

 

فصل پنجم: روش­های تولید نانوساختارها

۵-۱- مقدمه

۵-۲- فرایند لیتوگرافی و محدودیت­ها

۵-۳- روش­های غیرلیتوگرافی

۵-۳-۱- انباشت بخار فیزیکی(PVD)

۵-۳-۱- ۱- کند و پاش

۵-۳-۱-۲- تبخیر پرتوی الکترونی

۵-۳-۲- انباشت بخار شیمیایی(CVD)

۵-۳-۳- انباشت سل-ژل

۵-۳-۴- انباشت الکتروفورتیک (EPD)

۵-۳-۵- انباشت الکتروشیمیایی

۵-۳-۶- انباشت لیزر پالسی (PLD)

۵-۴- روش­های ساخت آرایه­ای از نانوسیم­ها

۵-۴-۱- اصول کلی انباشت الکتروشیمیایی

۵-۴-۲- روش­های مختلف الکتروانباشت

۵-۴-۲-۱- آندایز با ولتاژ مستقیم

۵-۴-۲-۲- انباشت با ولتاژ تناوبی

۵-۴-۲-۳- انباشت با ولتاژ پالسی

۵-۴-۳- شرایط تاثیر گزار بر الکتروانباشت

۵-۴-۴- الکتروانباشت آرایه­های نانوسیم چندلایه

۵-۴-۵- الکتروانباشت نانوسیم­های نیمه­هادی­

 

فصل ششم: روش کار

۶-۱- تهیه­ی نمونه­ها بعنوان قالب

۶-۱-۱- مراحل پیش آندایز

۶-۱-۱-۱- انتخاب نمونه­ی اولیه

۶-۱-۱-۲- تمیز کردن نمونه

۶-۱-۱-۳- بازپخت نمونه

۶-۱-۱-۴- پالیش کردن نمونه­

۶-۱-۲- آندایز نمونه

۶-۱-۲-۱- سوار کردن نمونه

۶-۱-۲-۲- خنک کردن نمونه

۶-۱-۲-۳- آندایز در V130

۶-۱-۲-۴- آندایز در v86

۶-۱-۲-۵- حل کردن آلومینا

۶-۱-۲-۶- آندایز در ۱۰۴ و v8/68

۶-۱-۳- مراحل پس از آندایز

۶-۱-۳-۱- نازک­سازی نمونه

۶-۱-۳-۲- گشاد کردن حفره­ها

۶-۱-۳-۳- حل کردن لایه­ی آلومینیوم

۶-۱-۳-۴- باز کردن ته حفره­ها

۶-۲- انباشت در قالب

۶-۲-۱- الکتروانباشت به روش مستقیم

۶-۲-۱-۱- آماده­سازی نمونه جهت انباشت مستقیم

۶-۲-۱-۲- روش کار

۶-۲-۲- الکتروانباشت به روش تناوبی

۶-۲-۲-۱- آماده­سازی نمونه جهت انباشت تناوبی

۶-۲-۲-۲- روش کار

۶-۲-۲-۲-۱- الکتروانباشت نانوسیم­های Sn

۶-۲-۲-۲-۲- الکتروانباشت نانوسیم­های Zn

۶-۲-۲-۲-۳- الکتروانباشت نانوسیم­های نقره

۶-۲-۲-۲-۴- الکتروانباشت نانوسیم­های Ag/Zn

۶-۲-۳- الکتروانباشت به روش پالسی

۶-۲-۳-۱- آماده­سازی نمونه جهت انباشت پالسی

۶-۲-۳-۲- روش کار

۶-۲-۳-۲-۱- الکتروانباشت پالسی نانوسیم­های Zn

۶-۳- آماده­سازی نمونه­ها جهت تهیه­ی تصویر SEM

۶-۴- آماده­سازی نمونه­ها جهت تهیه­ی تصویر XRD

۶-۵- اکسید کردن نمونه­ها

۶-۶- مقاومت­سنجی نمونه­ها

۶-۶-۱- مقاومت­سنجی بدون انحلال لایه­ی سدی

۶-۶-۲- مقاومت­سنجی با انحلال لایه­ی سدی از روی کار

۶-۶-۳- مقاومت­سنجی با انحلال لایه­ی سدی از پشت کار

۶-۷- تخمین مقدار مقاومت تقریبی تک نانوسیم Zn

 

فصل هفتم: بحث و نتیجه گیری

بحث و نتیجه­گیری