نشریه علوم و مهندسی سطح

نشریه علوم و مهندسی سطح

بررسی آبدوستی لایه‌های ترکیبی اکسید مس-اکسید قلع به روش انباشت بخار مرطوب فراصوت: بررسی مدون پارامترهای رشد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه حکیم سبزواری . دانشکده علوم پایه .سبزوار .ایران
2 علوم پایه،دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار ، ایران
3 علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
چکیده
در این پژوهش لایه های SnO2:Cu به روش افشانه بخار مرطوب فراصوت (UMVD) بر روی بستر شیشه ایجاد شدند. پارامترهای مختلفی از قبیل دمای زیر لایه (T)، فاصله نازل (D)، زاویه نازل (θ)‌ با زیر لایه و مقادیر مختلف پیش ماده مس مورد بررسی قرار گرفت. طیف عبور اپتیکی لایه های بدست‌ آمده نشان داد که تغیرات دما تاثیر زیادی خواص نوری لایه‌ها ندارد. با بررسی تصاویر میکروسکوپ کانفوکال مشخص گردید که با افزایش دما و کاهش فاصله نازل با زیر لایه و کاهش زاویه مقدار زبری سطح نیز متعاقبا افزایش پیدا می‌کند. نتایج بدست آمده از اندازه گیری زاویه تماس سطحی لایه ها SnO2:Cu، بعد از عملیات سطحی، نشان داد که با افزایش مقدار پیش ماه مس زوایه تماس کاهش پیدا می‌کند طوری‌که در دمای C° 400، فاصله‌ی cm 7 و زاویه °25 دارای زاویه تماس زیر °1 بود که این نتیجه در کاربردهای پوشش‌های ضد بخار یا حسگرهای لایه‌نازک بسیار مفید است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]        Moosavi, S.S., R. Norouzbeigi, and E. Velayi, Fabrication of flower-like micro/nano dual scale structured copper oxide surfaces: Optimization of self-cleaning properties via Taguchi design. Applied Surface Science, 2017. 422: p. 787-797.
[2]       Rbihi, S., et al., Contact angle measurements of cellulose based thin film composites: wettability, surface free energy and surface hardness. Surfaces and Interfaces, 2020. 21: p. 100708.
[3]        Young, T.J., et al., Tribological behavior and wettability of spray-coated superhydrophobic coatings on aluminum. Wear, 2017. 376: p. 1713-1719.
[4]        Yoshimitsu, Z., et al., Effects of surface structure on the hydrophobicity and sliding behavior of water droplets. Langmuir, 2002. 18(15): p. 5818-5822.
[5]        Chen, Z., et al., A high-efficiency preparation method of super wear-resistant superhydrophobic surface with hierarchical structure using wire electrical discharge machining. Surface and Coatings Technology, 2022. 444: p. 128673.
[6]        Shen, D., et al., Progress in non-traditional processing for fabricating superhydrophobic surfaces. Micromachines, 2021. 12(9): p. 1003.
[7]        Pogorzelski, S., et al., Wettability of metal surfaces affected by paint layer covering. Materials, 2022. 15(5): p. 1830.
[8]        Peta, K., et al., Scale-dependent wetting behavior of bioinspired lubricants on electrical discharge machined Ti6Al4V surfaces. Tribology International, 2024. 194: p. 109562.
[9]        Ye, X., et al., Effect of contact angle hysteresis on evaporation dynamics of a sessile drop on a heated surface. Journal of Applied Fluid Mechanics, 2022. 15(5): p. 1361-1376.
[10]       Akgul, F.A., et al., Structural and electronic properties of SnO2. Journal of Alloys and Compounds, 2013. 579: p. 50-56.
[11]       Gracia, L., A. Beltrán, and J. Andrés, Characterization of the high-pressure structures and phase transformations in SnO2. A density functional theory study. The Journal of Physical Chemistry B, 2007. 111(23): p. 6479-6485.
[12]       Yamashita, T. and P. Hayes, Analysis of XPS spectra of Fe2+ and Fe3+ ions in oxide materials. Applied surface science, 2008. 254(8): p. 2441-2449.
[13]       Batzill, M. and U. Diebold, The surface and materials science of tin oxide. Progress in surface science, 2005. 79(2-4): p. 47-154.
[14]       Liu, X., et al., Synthesis and characterization of ferromagnetic cobalt-doped tin dioxide thin films. Thin Solid Films, 2007. 515(17): p. 6744-6748.
[15]       Bagheri-Mohagheghi, M.-M. and M. Shokooh-Saremi, The electrical, optical, structural and thermoelectrical characterization of n-and p-type cobalt-doped SnO2 transparent semiconducting films prepared by spray pyrolysis technique. Physica B: Condensed Matter, 2010. 405(19): p. 4205-4210.
[16]       Jarzebski, Z. and J. Morton, Physical properties of SnO2 materials: III. Optical properties. Journal of the electrochemical Society, 1976. 123(10): p. 333C.
[17]       Aydın Ünal, F., Synthesis and characterization of the doped/co‐doped SnO2 nanoparticles by the sol–gel method. International Journal of Applied Ceramic Technology, 2025. 22(1): p. e14916.
[18]       Sajdeh, N., et al., Dependence of RF Sputtering Power on Structural and Electrical Properties of SnO2 Thin Films. Microscopy Research and Technique, 2025.
[19]       Alsulami, A. and A. Alsalme, Enhancement of the structural, optical, and optoelectrical properties of nebulizer spray pyrolyzed SnO2 thin films by strontium doping. Physica B: Condensed Matter, 2025. 699: p. 416783.
[20]       Huda, M.N. and G. Hashmi, Fabrication, characterization and performance analysis of sol–gel dip coated SnO2 thin film. Discover Materials, 2025. 5(1): p. 10.
[21]       Kim, G.W., et al., Effect of trivalent element doping on structural and optical properties of SnO2 thin films grown by pulsed laser deposition technique. Current Applied Physics, 2012. 12: p. S21-S24.
[22]       Alehdaghi, H. and M. Zirak, Facile preparation of various ZnO nanostructures via ultrasonic mist vapor deposition: a systematic investigation about the effects of growth parameters. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2019. 30: p. 2706-2715.
[23]      آب ورز, ب., و همکاران، بررسی پارامترهای رشد لایه‌های اکسید مس ساخته شده به روش انباشت بخار مرطوب فراصوت و ایجاد لایه های فوق آبدوست. نشریه علوم و مهندسی سطح, 2024. 19(58):. ص 46-58.
[24]       Alehdaghi, H., et al., Influence of cathode roughness on the performance of F8BT based organic–inorganic light emitting diodes. Organic Electronics, 2015. 16: p. 87-94.
[25]       Abvarz, B., H. Alehdaghi, and M. Zirak, Preparation of Al-doped SnO2 thin films via ultrasonic mist vapor deposition method: optimization the growth parameters towards a superhydrophobic layer. Physica B: Condensed Matter, 2025: p. 417240.
[26]       Alehdaghi, H., M. Kazemi, and M. Zirak, Facile preparation of ZnO nanostructured thin films via oblique angle ultrasonic mist vapor deposition (OA-UMVD): A systematic investigation. Applied Physics A, 2020. (2):126 p. 103.
[27]       Roy, S. and J. Podder, Synthesis and optical characterization of pure and Cu doped SnO2 thin films deposited by spray pyrolysis. Journal of optoelectronics and advanced materials, 2010. 12(7): p. 1479.
[28]       Aly, K.A., Swanepoel method for estimating the film thickness and complex index of refraction by using only the lower envelope: special case. Materials Chemistry and Physics, 2023. 310: p. 128458.
[29]       Alehdaghi, H., et al., Facile synthesis of gradient alloyed ZnxCd1− xS nanocrystals using a microwave-assisted method. Journal of alloys and compounds, 2014. 586: p. 380-384.
[30]       Korotcenkov, G., I. Boris, and B. Cho, SnO2: Cu films doped during spray pyrolysis deposition: The reasons of the gas sensing properties change. materials Chemistry and Physics, 2013. 142(1): p. 124-131.