چکیده: نانوذرات سیلیکون کارباید (SiC) به‌سبب گاف نواری پهن، پایداری شیمیایی و حرارتی بالا و قابلیت تنظیم ویژگی‌های الکترونیکی و نوری، از گزینه‌های برجسته برای سامانه‌های اپتیکی و اپتوالکترونیکی محسوب می‌شوند. با وجود این، کنترل هم‌زمان خلوص فازی، ریزساختار و پاسخ نوری این ماده، همچنان یکی از چالش‌های اصلی در مسیر سنتز آن در مقیاس نانو است. در این پژوهش، سنتز نانوذرات SiC آلیاژشده از طریق روش سل–ژل و احیای کربوترمال انجام شد و اثر پارامترهای فرآیندی کلیدی، شامل نوع پیش‌ماده، نسبتکربن و سیلیکون، شرایط عملیات حرارتی و نوع و غلظت آلیاژ، بر ویژگی‌های ساختاری و نوری نمونه‌ها به‌صورت نظام‌مند بررسی شد. نتایج نشان داد که یکنواختی پیش‌ماده و کنترل دقیق شرایط شیمیایی مرحله سل–ژل، نقش بنیادی در تکمیل واکنش کربوترمال و افزایش سهم فاز SiC ایفا می‌کند. علاوه بر این، افزایش دمای عملیات حرارتی نهایی موجب بهبود بلورینگی، افزایش رشد بلورک‌ها و کاهش فازهای باقیمانده ناخواسته شد. تحلیل نسبت استوکیومتری C/Si نیز نشان داد که تشکیل بهینه SiC تنها در بازه مشخصی از این حاصل می‌شود و هرگونه انحراف از این مقدار بهینه می‌تواند به کاهش بازده، باقی‌ماندن فازهای سیلیسی یا حضور کربن آزاد منجر شود. از سوی دیگر، آلیاژسازی کنترل‌شده با ایجاد تغییرات موضعی در شبکه و اصلاح ساختار نواری، سبب تنظیم شدت و موقعیت نشر نوری شد، اما افزایش بیش از حد غلظت آلاینده با افت بلورینگی و افزایش مراکز بازترکیب غیرتابشی همراه بود. این نتایج نشان می‌دهد که عملکرد نوری نانوذرات SiC به‌شدت تابع برهم‌کنش میان شرایط سنتز، ترکیب شیمیایی و میزان آلیاژسازی است. بنابراین، بهینه‌سازی هم‌زمان این عوامل می‌تواند بستری مؤثر برای طراحی نانوساختارهای SiC با خواص قابل تنظیم و کارایی بالا در کاربردهای اپتیکی و اپتوالکترونیکی فراهم آورد. در این پژوهش، نانوذرات سیلیکون کارباید آلیاژشده با هدف ارزیابی قابلیت آن‌ها در کاربردهای اپتیکی سنتز و از نظر ساختار فازی، پیوندهای شیمیایی و بلورینگی بلوری مطالعه شدند. سنتز نمونه‌ها با تغییر شرایط عملیات حرارتی در سه دمای 900، 1200 و 1450 درجه سانتی‌گراد و به مدت 3 ساعت انجام شد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که نمونه عملیات‌دیده در 900 درجه سانتی‌گراد، موسوم به M17، عمدتاً ماهیتی آمورف دارد و تشکیل فاز مطلوب در این دما کامل نیست. همچنین حضور قله‌های فرعی در زوایای 9/20، 5/23، 2/30 و 9/54 درجه بیانگر وجود مقادیر اندکی از فازهای ثانویه یا ناخالصی در برخی نمونه‌ها بود. بررسی طیف‌سنجی مادون قرمز نشان داد که در نمونه M18 باندهای 480 و 1080 1/cmو قله ضعیف حدود 815 1/cm مشاهده می‌شود که نشان‌دهنده غلبه فازهای سیلیسی و تشکیل محدود سیلیکون کارباید است. در نمونه M19، ظهور قله 820 1/cm در کنار باندهای 480 و 1080 1/cm ، پیشرفت بیشتر واکنش و بهبود تشکیل فاز سیلیکون کارباید را نشان داد. در نمونه M20 که با 2 گرم ساکارز سنتز شد، قله مشخصی در حدود 610 1/cm ثبت شد و این نمونه به‌عنوان ترکیب بهینه معرفی گردید. داده‌های تکمیلی مادون قرمز نیز حضور باندهای 1375، 1450 و 1632 1/cm را تأیید کردند. طیف‌سنجی رامان برای نمونه M20 ، مدهای عرضی و طولی نوری را به‌ترتیب در بازه‌های 770 تا 795 و 940 تا 980 1/cm آشکار ساخت که با بیشترین شدت و کمترین پهنا همراه بودند و بر برتری بلورینگی ساختاری این نمونه دلالت داشتند. در مجموع، نتایج نشان می‌دهد که افزایش دمای عملیات حرارتی و کنترل مقدار منبع کربن، نقش تعیین‌کننده‌ای در بهبود بلورینگی، کاهش فازهای ناخواسته و دستیابی به نانوذرات سیلیکون کارباید با بلورینگی ساختاری مناسب برای کاربردهای اپتیکی دارد.