آگهی دفاع از رساله دکتری
پردیس علوم
دانشکده فیزیک

عنوان: بررسی اثر تابش نور بر پاسخ  حسگرهای فوتوالکتروشیمیایی بر پایه TiO2 و ZnO

دانشجو: مهدی ساسر
رشته:  فیزیک حالت جامد

استاد راهنما: دکتر یاسر عبدی

زمان: روز شنبه 1398/11/26 ساعت 15:30
مکان: سالن شهید دکتر علی محمدی

چکیده
اکسید روی، با گاف انرژی مستقیم 3.37 الکترون ولت، نیمه رسانایی با خواصی فوق العاده است: از نانوساختارهای این ماده در ساخت آشکارسازهای فرابنفش، ترانزیستورهای لایه نازک، سلول های خورشیدی، دیودهای تابش دهنده نور، سنسورهای گازی بر پایه تغییر مقاومت نانوساختارها، سنسورهای گازی بر پایه استفاده از پیزوالکتریسیته این ماده و بسیاری زمینه های دیگر استفاده شده است. در این رساله به معرفی حسگرهایی نوین بر پایه نانوساختارهای اکسید روی پرداخته ایم. این حسگرها در سه دسته حسگرهای گاز، حسگرهای فرابنفش و حسگرهای زیست مواد معرفی شده اند. در حسگرهای گازی، با به کارگیری رسانایی متغیر نانوسیم های اکسید روی با تابش فرابنفش در حضور غلظت های مختلف گاز اکسیژن، به ساخت یک حسگر اکسیژن دمای اتاق بر پایه این نانومیله ها و پیوند آن ها با صفحه ای تک لایه از اکسید گرافن پرداخته ایم. برای این کار، با ارائه مدل الکتروشیمیایی جذب و واجذب مولکول های اکسیژن بر روی این نانوساختارها، نشان داده ایم که چرا با حضور اندکی اکسیژن در محیط، جریان تحت تابش فرابنفش به شدت افزایش می یابد. در دسته حسگرهای فرابنفش، ابتدا با به کارگیری یک روش نو، به سنتز لایه ای نازک از اکسید نیکل که با نانومیله های اکسید روی که به صورت عمود به سطح این لایه اکسید نیکل رشد کرده اند پرداخته ایم. با قرار دادن این لایه بر روی ویفر سیلیکن که لایه ای عایق اکسید سیلیکن بر روی آن تشکیل داده شده بود، موفق به ساخت یک ترانزیستور اثر میدانی شده و قابلیت آشکارسازی توان های بسیار پایین نور فرابنفش توسط این ساختار را نشان داده ایم. در بخش حسگرهای زیستی، ابتدا به مطالعه یک حسگر اثر میدانی نو بر پایه نانوساختارهای اکسید روی پرداخته ایم و با استفاده از آن، به آشکارسازی دقیق گلوگوز و آلبومین قندی شده پرداخته ایم. این حسگر با پاسخ سریع و حساسیت بالای خود، می تواند به عنوان یک تست کلینیکی در تشخیص دقیق آلبومین قندی شده استفاده شود.