چکیده: در این رساله به بررسی خواص فیزیکی لایه های نازک نانوساختارهای CuxS، ترکیبات آلیاژ سه تایی نیمرساناهای CFS تهیه شده به روش اسپری پایرولیز بر روی زیر لایه های شیشه ای و همچنین فوتودیودهای با ساختار ناهمگون Cu/CuS/p-Si/Al پرداخته شده است. در این تحقیق برای نمونه‌های تهیه ‌شده از روش‌های مشخصه یابی مختلف از جمله: میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف سنجی پاشندگی انرژی پرتو ایکس (EDS)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی UV-Vis، آزمایش هال، مشخصه یابی جریان- ولتاژ (I-V) و جریان- زمان (I-t) استفاده شده است. نمونه های CuxS با نسبت های مولی Cu/S متفاوت (47/0، 45/0، 43/0 و40/0 Cu/S=) در دمای ⁰C 285 رشد داده شده و سپس در ⁰C 200 بازپخت شدند. نتایج نشان داد که پس از بازپخت، دانه های تشکیل دهنده لایه ها به هم متصل شده و تخلخل لایه ها افزایش یافته اند. همچنین معلوم شد که نمونه‌های لایه نشانی ‌شده عمدتاً در فاز کوولیت (CuS) بوده و پس از بازپخت لایه‌ها از ترکیبات ثانویه غنی از مس تشکیل شده‌اند و شامل فازهایCu2S (کالکوسیت) و Cu1.75S (آنیلیت) هستند. در بررسی تغییر مولاریته تیوره در محلول اسپری در گستره غلظت های پایین (01/0، 015/0 و M 02/0) مشخص شد که با کاهش غلظت تیوره فاز بلوری کالکوسیت ناپدید شده و لایه ها به تک فاز کوولیت تبدیل شده اند. اما با افزایش مقدار تیوره (02/0، 025/0 و M 03/0)، مشاهده شد که لایه‌ها به صورت بس بلوری از فاز کوولیت (CuS ) برخوردارند. با تغییر حجم (10، 20، 35 و mL 50) محلول اسپری دریافتیم که لایه‌ها به صورت بس بلوری دارای فاز کوولیت با ساختار ششگوشی CuS می باشند. همچنین فاز آنیلیتCu1.75S تشکیل شد. همچنین معلوم شد که با افزایش حجم، مقاومت الکتریکی لایه ها کاهش می یابد. در ترکیبات سه تایی CFS تاثیر تغییرات نسبت های مولی 6/0 و 4/0 ،3/0 ،2/0 Fe/Cu= مورد بررسی قرار گرفته و سپس در دماهای 200 و ⁰C 250 بازپخت شدند. معلوم شد که نمونه ها دارای فاز CuFeS2 کالکوپریت تتراگونال می باشند. همچنین فاز ثانویه CuS کوولیت نیز مشاهده شد. بعد از بازپخت مشاهده شد که برای نمونه با نسبت مولی 6/0 بلورینگی بهبود یافته و فاز مورد نظر در این نمونه مشاهده می شود. همچنین برای دیگر نمونه ها نیز پس از بازپخت، بلورینگی لایه‌ها افزایش یافته است. همچنین مشخص شد که با افزایش مقدار آهن، مقاومت الکتریکی نمونه ها افزایش یافته است. سرانجام، فوتودیود ناهمگون با ساختار Cu/CuS/p-Si/Al با نسبت های مولی 45/0 و40/0 Cu/S= ساخته و در دمای ⁰C 200 بازپخت شدند. نتایج حاصل نشان داد که نمونه‌های تاره رشد یافته و بازپخت شده، دارای فاز بلوری کوولیت (CuS) هستند. همچنین مشخص شد که در مقایسه با Si بدون لایه CuS، بازتاب نوری (قبل و بعد از بازپخت) کاهش یافته است که منجر به افزایش جذب در نمونه های پوشش دار می گردد. نتایج I-V در شرایط تاریکی نشان داد که نمونه ها دارای خاصیت یکسوکنندگی می باشند. در شرایط نورتابی در گستره نور مرئی معلوم شده که همه نمونه ها حساسیت قابل توجهی به تابش نور داشته و جریان نوری تولید شده در شرایط بایاس معکوس بیشتر از بایاس مستقیم است. داده های I-t نشان داد که زمان های پاسخ و واهلش نمونه ها بسیار کوچک و در حدود ms 16 است.