اثرات زمان رشد بر روي نانو ساختارهاي تري اكسيد تنگستن WO3 سنتز شده به روش HFCVD

The Effects of Growth Time on WO3 Nanostructure Synthesized by HFCVD Method

اكسید تنگستن یك ماده مهم و جذاب است كه كاربردهای وسیعی در زمینه های تكنولوژی، همانند وسایل الكتروكرومیك، فوتوكاتالیست، سنسورهای گازی و سنسورهای فوتوالكتریك دارد. در این تحقیق سنتز نانومیله های اكسید تنگستن بر روی زیر لایه سیلیكون به روش HFCVD انجام شده است. مكانیسم رشد فیلم های نازك وابسته به پارامترهای زیادی همانند: فشاركاری، غلظت گاز مورد استفاده، دمای زیر لایه و ... دارد. مهمترین پارامتر مكانیسم رشد، زمان رسوب است. زمان رشد عامل مهمی برای كنترل سایز و شكل نهایی ساختار WO3 است. طیف XRD یك ساختار تك كریستال با ساختار مونوكلینیك را در كوتاه ترین زمان رشد نشان داده است. از تصاویر FESEM می توان مشاهده كرد كه با افزایش زمان رشد، ساختار نانو میله ها ظاهر می شود و همچنان به رشد بزرگتر ادامه می دهد. قطر و طول نانومیله ها به ترتیب 80nm و 500nm بود. نتایج نشان داد كه كنترل رشد نانومیله ها اعم از لایه های نازك و یا لایه های با قطر بزرگتر را می توان با انتخاب مناسب در زمان رشد بدست آورد. در نهایت با افزایش زمان رشد به 180 ثانیه ، بازتاب از WO3 افزایش یافته بود.

Tungsten oxide (WO3-x) is a magic material and has attracted great interest due to its wide-ranging application to various fields of technology, including electrochromic device, photo catalysis, gas sensors, water splitting, photoelectric sensors, and lithium-ion batteries. In this paper, we report the controllable synthesis of tungsten oxide (WO3) nanorods on silicon substrates by the Hot Filament Chemical Vapor Deposition (HFCVD) method. The growth mechanism of thin films is related to many parameters like time, pressure work, concentration of gases that are used, substrate temperature and etc. The most important parameter of the growth mechanism is time. The growth time is an important factor to control the size and shape of the final WO3 structure. The effect of the growth time on structural, morphological and optical properties of the films has been investigated by X-ray diffraction (XRD), Field Emissive Scanning Electron Microscopy (FESEM) and UV–Vis spectrophotometer, respectively. The XRD spectra showed a singlecrystal structure with a monoclinic structure at the shortest growth time. From FESEM images, it can be seen that by increasing the growth time the nanorods structure appears and continues to grow larger. Their diameter and length are 80 and 500 nm, respectively. The change of the morphology due to changing the growth time can be highlighted. Our results showed that the controlled growth of nanorods ranging from a thin to a larger diameter can be realized by appropriate choice at the deposition time. Finally, by increasing the deposition time to 180 s the reflection of the WO3 was increased.