اکسید روی (ZnO) به دلیل نیمه هادی بودن و دارا بودن شکاف انرژی پهن در صنایع مختلف از جمله نوری و الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش نانوالیاف ZnO و آلایش شده با آلومینیوم (با نسبت Al/Zn برابر شش درصد وزنی) با استفاده از فرایند الکتروریسی و در ادامه پس از کلسینه شدن در دماهای مختلف (250، 300 و 400 درجه سانتی گراد) سنتز شدند. اثر آلایش بر ریزساختار، بلورشناسی، بنیان های مولکولی و رفتار فوتولومینسانس نانو الیاف ZnO به ترتیب به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) و طیف سنج فوتولومینسانس (PL) بررسی شد. نتایج نشان داد که متوسط قطر نانو الیاف ZnO حاوی Al از 131 به 468 نانومتر پس از کلسینه شدن افزایش یافت. آنالیز XRD نشان داد که ZnO با ساختار هگزاگونال وورتزیت در هر دو نمونه تهیه شد و هم چنین تایید کرد که اتم های Al در ساختار ZnO آلایش شده اند. مقایسه طیف FTIR نمونه ها نشان داد که آلایش Al باعث انتقال پیوند Zn-O به بسامد های بیشتر و تشکیل پیوندهای قوی در شبکه ZnO شد. نتایج PL نشان داد که آلایش Al خواص نوری ZnO را بهبود بخشید، زیرا تشکیل عیوب ساختاری در اثر آلایش Al باعث ایجاد سطوح با انرژی کمتر برای نقل و انتقال الکترون از پهنه رسانش به پهنه ظرفیت می شود.

بس لایه های آمورف (1<x<2) GeOx/SiO2 با تبخیر متناوب پودر GeO2 و SiO2 بر روی بسترهای سیلیکون در دمای C°100 انباشت گردیدند. بررسی ساختاری با طیف سنجی فوتو الکترون های پرتو ایکس (XPS)، طیف سنجی تبدیل فوریه جذب فروسرخ (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام گرفت. این روش ها به ما امکان بررسی تحولات ساختاری و تفکیک فاز را در اثر عملیات حرارتی در لایه های نازک GeOx و بس لایه های بازپخت شده تا دمای C°900 و همچنین ظهور توده های نانومتری بی شکل و متبلور ژرمانیوم را فراهم می کنند. برای دمای پخت بزرگتر از C°400 نوار فوتولومینسانسی حول و حوش eV 1 مشاهده شد که به اثر حبس کوانتومی در توده های بی شکل ژرمانیوم نسبت داده می شود. مقایسه لومینسانس در GeOx در ساختارهای بس لایه و لایه نازک نشان داد که در بس لایه، اگرچه کنترل اندازه نانو بلورها کامل رخ نمی دهد، با این وجود سدهای SiO2 باعث افزایش شدت نوارهای لومینسانس و کاهش پهنای باند در نیمه شدت (FWHM) می شود. این بدین معنی است که اثر حبس کوانتومی در توده های ژرمانیوم محبوس درماتریس GeOx در ساختار بس لایه بهتر رخ می دهد.

در لایه های نازک اکسید ژرمانیوم، پس از تهیه لایه نازک در اثر بازپخت، نانوساختارهای ژرمانیوم تولید شدند. نوارهای فوتولومینسانس در ناحیه های مرئی و فروسرخ به ترتیب در نمونه های بازپخت شده در 350 oC و 400 oC درجه سانتیگراد مشاهده شدند. این گستره های متفاوت فوتولومینسانس به ترتیب به وجود نقص های ساختاری در ماتریس اکسید و اثر حبس کوانتومی در نانوساختارهای ژرمانیوم نسبت داده می شوند. زمان واهلش و بستگی به دما برای نوارهای مختلف لومینسانس مورد مطالعه قرار گرفت که توصیف ما را درباره منشا لومینسانس تایید می کنند.

در این پژوهش تلاش گردید تا با بهینه سازی برخی از فاکتورهای آزمایشگاهی، لایه های نازکی از نانوبلورهای نیم رسانای کادمیم روی سولفید آلاییده شده با کبالت با تک قله گسیل مربوط به ترازهای انرژی آلاییدگی، به روش انباشت حمام شیمیایی تهیه گردند. نتایج نشان دادند که قله گسیل شدید در حدود 530 نانومتر را می توان به بازترکیب حاملین بار از طریق ترازهای کبالت در گاف انرژی نسبت داد. همچنین، الگوهای پراش پرتوی ایکس لایه های نازک Co: CdZnS نشان دادند که با افزایش دمای لایه نشانی، اندازه ی نانوبلورهای تشکیل دهنده لایه ها بزرگتر می شود. کیفیت مناسب خواص سطح لایه های تهیه شده در دماهای لایه نشانی مختلف، با استفاده از تصویربرداریِ میکروسکوپ الکترون روبشیِ-گسیل میدانی اثبات گردید. خواص نشری این لایه-ها نشان می دهند که این لایه ها پتانسیل بسیار مناسبی برای کاربرد در دستگاه های اپتوالکترونیکی نانو مقیاس دارند.