Journal of Interfaces, Thin Films, and Low dimensional systems

Nano dispersed metal-ceramic composite materials of the Ni-SiO2 system

Document Type : Original Article

Author

Department of Science, Faculty of Imam Mohammad Bagher, Technical and Vocational University, Mazandaran, Iran

Abstract

In the organic field effect transistors (OFETs) generation, the silicon gate oxide is 1-2 nm thick. A shrinking of this thickness down to less than 1 nm for the next generation will led to a couple of orders of magnitude increase in tunnelling as well as leakage currents. NiO-SiO2 can be used in a variety of devices, such as in circuit boards and detectors, including sensors, due to its porous structure. Owing to these specific properties, these composites attract the attention of many researches. The methods of sol-gel with using XRD (X-ray Diffraction) technique are used to determine the optimum conditions of obtaining composition and conditions of metallization. The obtained results show that increase in silicon oxide content in samples up to 10 wt.% lead to almost complete the recrystallization of nickel particles at 50 °C.

Keywords

Main Subjects

Article Title [Persian]

نانوکامپوزیت سرامیک – فلز با کانی های نیکلی- سیلیکاتی

Author [Persian]

  • امیر حیاتی

دپارتمان علوم، دانشکده فنی امام محمد باقر(ع)، دانشگاه فنی و حرفه ای مازندران، ایران

Abstract [Persian]

در تولید ترانزیستورهای اثر میدانی آلی ضخامت گیت اکسید سیلیکون 1 تا 2 نانومتر است. کاهش این ضخامت تا کمتر از 1 نانومتر برای نسل بعدی منجر به افزایش جریان های تونل زنی و همچنین جریان نشتی خواهد شد. نمونه های کانی ترکیبی اکسید نیکل- سیلیسیمی دربسیاری از حوزه ها نظیر بورد های الکترونی، آشکار سازها وحسگرها بدلیل ساختار تخلخلی مورد استفاذه قرار گرفته اند.در این جا تلاش کرده ایم تابیشتر به ویژگی های نانو ساختاری چنین موادی بپردازیم وبرای همین منظور نمونه های مزبور را به روش سل- ژل در ماتریس سیلیکاتی سنتز نموده و به کمک تکنیک های پراش پرتو ایکس و نمونه برنامه X-Powderرا مورد مطالعه قرار دادیم. نتایج بدست آمده نشان می دهند که نمونه ها با80% اکسی نیکل و20% سیلیکا دارای ساختار آمورف در دمای اتاق وساختارمیکرو بلوری در دمای 50 درجه سانتیگراد به بالا می باشد. همچنین تبدیلات فازی به میزان مواد نیکلی وسیلیکاتی در ترکبیات مزبور بستگی مستقیم دارد.

Keywords [Persian]

  • نانو پودر
  • نانوکامپوزیت
  • روش سل ژل و تکنیک پراش پرتو ایکس
[1] F. Yan, P. Estrela, Y. Mo, P. Migliorato and H. Maeda, “Polycrystalline silicon ISFETs on glass substrate.” Sensors, 5 (2005) 293.
[2] D.V. Kuznetsov, D. V. Lysov, V. V. Levina, M. N. Kondrat rva, D. L Byzhonkov and S. D. Kaloshkin, “Structural special features in nano dispersed Ni – SiO2 composite materials producers by method of chemical dispersion.” Inorganic materials: Applied Research, 1 (2010) 57.
[3] P. Gronichi, A. Kaddoari and P. Centon, “Synthesis of Nickel supported catalysts for Hydrogen production by sol - gel method.” Journal of Sol - Gel Science Technology, 26 (2003) 843.
[4] A. J. Bard, “integrated chemical systems: A chemical approach to nanotechnology.” Wiley, New York, 1994.
[5] A. Hayati and A. Bahari, “Electrical properties of NiO/PVC nano hybrid composites for organic field effect transistors.” Indian Journal of Physics, 89 (2015) 45.
[6] A. Hayati and A. Bahari, “Investigation of Electrical and Optical Characteristics of Nano hybrid Composite (Polyvinyl Alcohol / Nickel Oxide),” JNS 4 (2014) 9.
[7] A. Bahari and A. Hayati, “Synthesis and study of electrical properties of NiO/PVC Nano hybrid composites as a gate dielectric material of OFET.” Applied Physics (Elzahrah), 2 (2014) 23.
[8] A. Hayati, Future MISFET gate dielectric: NiO/PVA Nanohybride composites. Journal of Interfaces, Thin films, and Low dimensional systems, 2 (2017-2018) 65.
[9] H. Klug, L. Alexander, “X–ray diffraction procedure for polycrystalline and amorphous materials (2th ed.).” New York: John Wiley and Sons, 1974.
Journal of Interfaces, Thin Films, and Low dimensional systems
Volume 2, Issue 1
November 2018
Pages 123-126