Tải bản đầy đủ (.pdf) (138 trang)

Nghiên cứu chế tạo vật liệu màng mỏng hai chiều mos2 dạng tấm bằng phương pháp CVD và khảo sát đặc tính cấu trúc của chúng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.04 MB, 138 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Vy Anh Vương

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU MÀNG MỎNG HAI CHIỀU
MoS2 DẠNG TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD VÀ KHẢO SÁT
ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC CỦA CHÚNG

Chuyên ngành: Khoa học và Kỹ thuật vật liệu

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Khoa học và Kỹ thuật vật liệu

Hà Nội – 2018



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Vy Anh Vương

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU MÀNG MỎNG HAI CHIỀU
MoS2 DẠNG TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD VÀ KHẢO SÁT
ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC CỦA CHÚNG

Chuyên ngành: Khoa học và Kỹ thuật vật liệu


LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Khoa học và Kỹ thuật vật liệu

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. CHỬ MẠNH HƯNG

Hà Nội – 2018



LỜI CẢM ƠN
Để có thể hồn thành luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên c ạnh s ự nỗ lực
và c ố gắng của bản thân cịn có s ự hướng dẫn tận tình c ủa quý Thầy Cô, cũng như sự
động viên, ủng hộ c ủa gia đình, các anh chị và bạn bè trong suốt thời gian họ c t ập,
nghiên c ứu và thực hiệ n luận văn thạc sĩ.
Xin bày t ỏ s ự kính tr ọng và lịng bi ết ơn sâu sắc tới thầy TS.Chử Mạnh Hưng –
Viện Đào tạo Quố c tế về Khoa họ c Vật li ệ u (ITIMS)  trường Đại học Bách khoa Hà
Nội. Thầy đã truyền đạt những kiế n thức quý báu, tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện
thuận l ợi nhất cho tôi trong suốt thời gian hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong Viện Đào tạo Quố c t ế về Khoa học
Vật liệ u (ITIMS)  trường Đại học Bách khoa họ c Hà Nội đã hỗ trợ và tạo mọi điều
kiện thuận l ợi nhất cho tơi trong suố t q trình họ c t ập, nghiên c ứu và thực hiệ n luận
văn này.
Cuối cùng, tôi xin gửi l ời c ảm ơn chân thành đến gia đình, các anh chị và các
bạn đã hỗ trợ và độ ng viên tinh thần trong những lúc khó khăn để tơi có thể vượt qua
và hồn thành t ố t luận văn này.


VY ANH VƯƠNG


i

ITIMS 2016 - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu c ủa tơi. Luận văn này khơng có
s ự sao chép tài li ệ u, cơng trình nghiên c ứu c ủa người khác mà không chỉ rõ trong
mục tài liệu tham khảo. Những kết quả và các s ố liệ u trong luận văn chưa được ai
công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường
về s ự cam đoan này.
Hà Nội, ngày …. tháng … năm 2018
Họ c viên

Vy Anh Vương


VY ANH VƯƠNG

ii

ITIMS 2016 - 2018


MỤC LỤC
LỜ I C ẢM ƠN...................................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ..............................................................................................................ii
MỤC L ỤC ...........................................................................................................................1
DANH MỤ C CÁC KÝ HIỆ U VÀ CHỮ VIẾ T TẮ T .................................................3
DANH MỤ C HÌNH VẼ VÀ B ẢNG BIỂU ...................................................................4

MỞ ĐẦU ..............................................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 12
1.1. Kim loại chuyển ti ế p Dichalcogenides. .......................................................... 12
1.2. Molybden disulfide (MoS2) ............................................................................... 13
1.2.1 Cấ u trúc tinh thể củ a MoS 2 ....................................................................... 13
1.2.2. Tính chất điện tử ......................................................................................... 14
1.3. Các phương pháp tổng hợp MoS

2 ................................................................... 15

1.3.1. Phương pháp bóc tách cơ học .................................................................. 16
1.3.2. Phương pháp thủy nhi ệ t............................................................................ 16
1.3.3. Phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi CVD.................................... 16
1.4. Vật li ệ u MoS2 cho c ả m bi ến khí ....................................................................... 18
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................... 20
2.1. Thi ế t bị dụng c ụ và hóa ch ất ............................................................................ 20
2.1.1. Chu ẩn bị d ụ ng c ụ và hóa chất.................................................................. 20
2.1.2. Hệ thi ế t bị CVD ........................................................................................... 21
2.2. Quy trình chế tạo MoS 2 bằng phương pháp CVD ...................................... 21
2.2.1. Quy trình chế tạo MoS 2 từ màng Mo và bột S ..................................... 21
2.2.2. Quy trình chế t ạo MoS 2 từ bột MoO 3 và bột S ..................................... 23


VY ANH VƯƠNG

1

ITIMS 2016 - 2018



2.3. Các phương pháp khảo sát và phân tích vật li ệ u MoS

2 ............................. 24

2.3.1. Phổ tán xạ Raman....................................................................................... 24
2.3.2. Hiển vi điện tử quét (SEM) ....................................................................... 25
2.3.3. Nhi ễ u xạ tia X (XRD) ................................................................................. 25
2.4. Khảo sát tính ch ất nh ạ y khí c ủa v ật li ệ u MoS 2 ............................................ 25
2.4.1. Thi ế t bị và d ụ ng c ụ ..................................................................................... 25
2.4.2. Thao tác ti ế n hành ...................................................................................... 27
2.4.3. Nguyên t ắc ho ạt độ ng c ủ a hệ đo khí ....................................................... 27
CHƯƠNG 3: KẾ T QU Ả VÀ TH ẢO LU ẬN ............................................................. 28
3.1. Khảo sát hình thái c ấu trúc và tính chất của vật li ệ u MoS 2 tổ ng hợp bằng
phương pháp CVD s ử d ụng màng Mo và bột S làm ti ề n chất. ........................ 28
3.1.1. Ảnh hưởng c ủ a nhi ệt độ ph ản ứng. ........................................................ 28
3.1.2. Ảnh hưởng c ủ a tốc độ gia nhiệt............................................................... 31
3.1.3. Ảnh hưởng c ủ a khối lượng bột lưu huỳnh. ........................................... 34
3.1.4. Ảnh hưởng c ủ a thời gian phản ứng. ....................................................... 36
3.2. Khảo sát c ấu trúc và tính chất của vật li ệ u MoS 2 t ổ ng hợp bằng phương
pháp CVD s ử d ụng MoO 3 và S làm ti ề n chất. ..................................................... 39
3.2.1. Ảnh hưởng c ủ a tốc độ gia nhiệt............................................................... 40
3.2.2. Ảnh hưởng c ủ a thời gian phản ứng. ....................................................... 42
3.2.3. Ảnh hưởng c ủ a khối lượng bột MoO 3. ................................................... 44
3.3. Kh ảo sát tính ch ất nh ạ y khí c ủa vật li ệ u MoS 2 ............................................ 48
3.3.1. Tính chất nhạy khí của màng vật li ệu hạt nano MoS 2 ....................... 48
3.3.2. Tính chất nhạy khí của màng vật li ệu t ấm nano MoS 2 ...................... 52
3.3.3. Cơ chế nh ạ y khí NO 2 củ a vật li ệ u MoS 2 ................................................ 57


VY ANH VƯƠNG


2

ITIMS 2016 - 2018


KẾ T LU ẬN VÀ KIẾ N NGH Ị ...................................................................................... 59
TÀI LI Ệ U THAM KH ẢO ............................................................................................ 60

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
STT

Viế t t ắt

Ti ếng anh

Nghĩa

1

CVD

Chemical Vapour Deposition

Lắng đọng hóa học pha hơi

2

TMDs


Transition metal

Kim lo ại chuyển ti ếp

dichalcogenides

dichalcogenides

3

2D

Two Dimention

Hai chi ề u

4

MoO3

Molybdenum trioxide

Molybden ôxít

5

FET

Field-effect transistor


Transistor hiệu ứng trường

6

MFC

Mass Flow Controllers

Bộ điều khiển lưu lượng khí

7

SEM

Scanning Electron Microscope

Kính hiển vi điện tử quét

8

XRD

X-Ray Diffraction

Nhi ễ u xạ tia X

9

ppm


Parts per million

Mộ t phần tri ệ u

10

ITIMS

11

International Training Institue Viện đào tạo quốc t ế về khoa
for Materials Science

học vật liệ u

S

Sensitivity

Độ hồi đáp/Độ đáp ứng

12

T

Temperature

Nhi ệt độ

13


t

time

Thời gian

14

RT

Room temperature

Nhi ệt độ phòng

15
16

ads
R

adsorption
Resistance

Hấp phụ
Điện trở

17

u


Tốc độ gia nhiệt


VY ANH VƯƠNG

3

ITIMS 2016 - 2018


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
Hình 1.1. C ấu trúc củ a TMDs .........................................................................................12
Hình 1.2. C ấu trúc tinh thể c ủ a MoS2 ...................................................................................................... 14
Hình 1.3. Cấu trúc vùng năng lượng c ủ a các MoS 2 với số lượng l ớ p khác nhau .....15
Hình 1.4. Quy trình chế tạo MoS2 bằng phương pháp bóc tách cơ học.....................16
Hình 1.5. Cơ chế hình thành MoS 2 từ bột MoO3 và S .................................................18
Hình 1.6. Ảnh minh họa cơ chế hình thành MoS2 từ Mo và bộ t S ............................18
Hình 2.1. Hệ CVD được l ắp đặt tại vi ệ n ITIMS ...........................................................21
Hình 2.2. Cơ cấu hệ CVD (a), gi ản đồ chu trình nhi ệ t c ủ a S (b) và c ủ a Mo (c) .....22
Hình 2.3. Cơ cấu hệ CVD, gi ản đồ chu trình nhiệ t c ủ a quá trình CVD ....................23
Hình 2.4. Hai mode dao động đặc trưng E12g và A1g củ a vật li ệu MoS2 .......................... 24
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của hệ điều khiển lưu lượng khí .......................................26
Hình 2.6. Buồng đo khí (a, b) và Keithley (c)...............................................................27
Hình 2.7. Sơ đồ minh họa nguyên tắc hoạt độ ng c ủ a hệ đo khí .................................27
Hình 3.1. Phổ Raman c ủ a các m ẫ u MoS2 chế t ạo ở các nhiệt độ khác nhau ............29
Hình 3.2. Ảnh SEM của mẫu MoS2 chế tạo ở điều kiệ n nhiệt độ phản ứng 800oC…30
Hình 3.3. Kế t qu ả phổ nhi ễ u x ạ tia X mẫu ở điều kiệ n 800 oC...................................31
Hình 3.4. Phổ Raman c ủ a các m ẫ u MoS2 chế t ạo với tốc độ gia nhi ệ t khác nhau ...32
Hình 3.5. Ảnh SEM các mẫu MoS2 chế t ạo ở các t ốc độ gia nhi ệ t 8 oC/phút (a),

15o C/phút ............................................................................................................................33
Hình 3.6. Kế t quả nhiễu xạ tia X mẫu ở các điề u kiệ n chi ề u dày l ớp Mo 5nm và
10nm ....................................................................................................................................33
Hình 3.7. Kết quả Raman c ủa các mẫu MoS2 chế tạo với khối lượng bột S khác nhau
..............................................................................................................................................34
Hình 3.8. Ảnh SEM các mẫu MoS2 chế t ạo với khối lượng 1g bộ t S (a) và 2g bộ t S
(b) .......................................................................................................................................35


VY ANH VƯƠNG

4

ITIMS 2016 - 2018


Hình 3.9. Kế t quả nhiễu xạ tia X mẫu ở các điề u kiệ n chi ề u dày l ớp Mo 5nm và
10nm ....................................................................................................................................35
Hình 3.10. Kết quả Raman của các mẫu MoS2 chế tạo với thời gian phản ứng khác
nhau .....................................................................................................................................36
Hình 3.11. Ảnh SEM mẫu MoS2 chế tạo với thời gian phản ứng 10 phút (a) và 15
phút (b) ................................................................................................................................37
Hình 3.12. Kế t quả nhiễu xạ tia X mẫu ở các thời gian phản ứng 10 phút và 15 phút
..............................................................................................................................................37
Hình 3.13. Ảnh SEM hình thái bề m ặt mẫu trước (a) và sau (b)quá trình CVD ......38
Hình 3.14. Ảnh minh họa cơ chế hình thành MoS2 từ Mo và bột S..........................38
Hình 3.15. Kế t quả Raman c ủa các mẫu MoS2 chế tạo với t ốc độ gia nhiệ t khác nhau
..............................................................................................................................................40
Hình 3.16. Ảnh SEM các mẫu MoS2 chế tạo vớ i t ốc độ gia nhiệ t 15 oC/phút (a, b)
10 oC/phút (c, d), 5 oC/phút (e, f) .....................................................................................41

Hình 3.17. Kế t quả phổ Raman các mẫu MoS 2 chế t ạo thới thời gian phản ứng khác
nhau 15 phút (a), 30 phút (b), 45 phút (c) ......................................................................41
Hình 3.18. Ảnh SEM các mẫu MoS2 của các mẫu chế tạo với thời gian phản ứng 15
phút (a,b) 30 phút (c,d), 45 phút (e,f) ..............................................................................43
Hình 3.19. Kế t quả phổ Raman các mẫu MoS 2 chế tạo với khối lượng bột MoO3 khác
nhau: 0.025 g (a), 0.05 g (b) và 0.1 g (c) ........................................................................44
Hình 3.20. Ảnh SEM các mẫu MoS2 ở độ phóng đại x30k và x100k lần chế tạo khối
lượng bột MoO3 lần lượt 0.025g (a, b) 0.05g (c, d), 0.1g (e, f) ...................................45
Hình 3.21. Kế t quả nhiễ u xạ tia X mẫu được chế tọ a từ điều ki ệ n tối ưu ............... 46
Hình 3.22. Ả nh minh họa cơ chế hình thành MoS 2 từ bột MoO 3 và S ............................... 47

Hình 3.23. Đặc tuyết I-V của c ảm biến trên cơ sở vật liệ u hạt nano MoS2 ở các nhiệt
độ khác nhau .......................................................................................................................48
Hình 3.24. Đồ thị sự thay đổi điệ n tr ở theo thời gian ở nhiệt độ phòng (a), 100 oC (c),
150 o C (d), độ ổn định của cảm biến ở nhiệt độ phòng (d) và đồ thị so sánh độ đáp
ứng theo nồng độ c ủ a các nhiệt độ củ a c ả m biến trên cơ sở hạt nano MoS2 .............49


VY ANH VƯƠNG

5

ITIMS 2016 - 2018


Hình 3.25. Đồ thị sự thay đổi điệ n tr ở c ủa cảm bi ến ở nhiệt độ phòng đối với khí SO2
(a), khí H2 (b), khí H2S (c) khí NH3 (d) ..........................................................................51
Hình 3.26. Đồ thị so sánh độ đáp ứng c ủa c ảm biến đối với các loại khí ở nhiệt độ
phịng ...................................................................................................................................52
Hình 3.27. Đặc tuyết I-V của c ảm biến trên cơ s ở vật liệ u tấm nano MoS2 ở các nhiệt

độ khác nhau .......................................................................................................................52
Hình 3.28. Đồ thị sự thay đổi điệ n tr ở theo thời gian ở nhiệt độ phòng (a), 100 oC (c),
150 o C (d), độ ổn định của cảm biến ở nhiệt độ phòng (d) và đồ thị so sánh độ đáp
ứng theo nồng độ c ủ a các nhiệt độ củ a c ả m biến trên cơ sở hạt nano MoS2 .............53
Hình 3.29. Đồ thị sự thay đổi điệ n tr ở c ủa cảm bi ến ở nhiệt độ phịng đối với khí SO2
(a), khí H2 (b), khí H2S (c) khí NH3 (d) ..........................................................................55
Hình 3.30. Đồ thị so sánh độ đáp ứng c ủa c ảm biến đối với các loại khí ở nhiệt độ
phịng ...................................................................................................................................56
Hình 3.31. Đồ thị so sánh độ đáp ứng c ủa c ảm biến đối khí NO2 ở nhiệt độ phịng
của cảm biến trên cơ sở vật li ệu h ạt nano MoS2 (a) và tấm nano MoS 2 (b) ...............57
Hình 3.32. Minh họa cơ chế nhạ y khí của vật li ệ u MoS2 đố i với khí NO2 ...............58


VY ANH VƯƠNG

6

ITIMS 2016 - 2018


DANH MỤC B ẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Bề rộ ng vùng cấm khi ở dạng khối và dạng đơn lớp của các TMDs bán dẫ n
..............................................................................................................................................13
Bảng 1.2. Mộ t s ố báo cáo về chế t ạo MoS 2 bằng phương pháp CVD .......................18
Bảng 1.3. Mộ t s ố báo cáo về c ảm biến khí trên cơ sở các hình thái MoS2 khác nhau
..............................................................................................................................................19
Bảng 2.1. Thông số chế t ạo MoS2 từ màng Mo và bộ t S .............................................21
Bảng 2.2. Thông số chế t ạo MoS2 từ bột MoO3 và bột S ............................................23
Bảng 3.1. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổi giá tr ị nhiệt độ phản ứng ...................28
Bảng 3.2. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổi giá tr ị tốc độ gia nhi ệ t ........................31

Bảng 3.3. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổi giá tr ị khối lượng bột lưu huỳnh ......34
Bảng 3.4. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổi giá tr ị thời gian phản ứng ..................36
Bảng 3.5. Thông số chế t ạo được lự a chọn ...................................................................39
Bảng 3.6. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổ i t ốc độ gia nhi ệt ...................................40
Bảng 3.7. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổi giá tr ị thời gian phản ứng ..................42
Bảng 3.8. Thông số chế t ạo các mẫu thay đổi giá tr ị khối lượng bột MoO3 .............44
Bảng 3.9. Thông số chế t ạo tố t nhất đượ c lự a chọ n .....................................................46


VY ANH VƯƠNG

7

ITIMS 2016 - 2018


MỞ ĐẦU
Năm 2004, hai nhà khoa học Konstantin S. Novoselov và Andre K. Geim đã
phát hi ệ n ra vật li ệu hai chi ề u graphene bằng cách bóc tách cơ họ c t ừ graphite. Việc
khám phá ra graphene đã thu hút được rất nhiề u s ự chú ý bởi vật li ệ u này có tính dẫn
điện, độ dẫn nhiệ t t ốt, độ linh động điện t ử cao ~ 10000 cm2V-1s-1 , tạo ra mộ t cuộc
cách mạng về khoa học vật li ệ u trên tồn thế giớ i. Mặc dù có nhi ều điểm nổ i bật
nhưng thiếu đi vùng cấm trong cấu trúc điệ n tử đã làm giới hạn đi những ứng dụng
của graphene trong các thi ế t bị điệ n t ử nano. Do đó, các nhà khoa học đã nỗ l ực tạo
ra vùng cấm nộ i t ại cho graphene bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng chúng
quá phức tạp và làm giảm mạnh độ linh độ ng của điện t ử. Với thách thức này việc
tìm ra vật liệ u khác có thể thay thế graphene là vô cùng cấp thiế t.
Kim lo ại chuyển ti ếp dichalcogenides (TMDs), tương tự như graphene là vật liệu
hai chi ề u có c ấu trúc dạng lớp đã dành được nhiề u s ự quan tâm c ủa các nhà khoa học
bởi s ự t ồ n tại vùng c ấm tự nhiên c ủa chúng. Molybdenum disulfide (MoS 2) là một

thành viên điển hình của nhóm vật li ệ u TMDs thể hiện những tính chất cơ học, quang
học và điện tử vô cùng độc đáo. Đặc biệ t, MoS2 sở hữu mộ t vùng c ấm xiên có bề rộ ng
1.2 eV khi ở dạng khối và vùng cấm thẳng có bề r ộ ng 1.9 eV khi ở dạng đơn lớp. Vì
vậy, MoS2 được nghiên cứu và ứng dụng r ộ ng rãi trong nhi ều lĩnh vực khác nhau
như: Transistor, cảm biến khí, năng lượng, thi ế t bị điệ n tử, quang điện tử, s ản xuất
hydro… Hiện nay có rất nhiều phương pháp để tổ ng hợp vật liệ u MoS2 như: bóc tách
cơ học, thủy nhi ệ t, phún xạ, lắng đọng hóa học pha hơi (CVD). Tuy nhiên, phương
pháp CVD t ỏ ra có nhi ều ưu điểm hơn các phương pháp khác khi tổng hợp được vật
liệu hai chi ề u MoS2 với diệ n tích lớn, độ đồng đều và chất lượng cao.
Mặc dù đã có những báo cáo về việ c t ổ ng hợp MoS2 bằng phương pháp CVD được
công bố tuy nhiên, mỗi báo cáo này đều có những thơng s ố chế tạo c ụ thể khác nhau.
Vấn đề được đặt ra là các thông s ố chế tạo ảnh hưởng như thế nào đế n hình thái c ấu
trúc và tính chất của vật liệ u hai chi ề u MoS2 bằng phương pháp CVD. Theo tìm hiểu
của tác giả về lĩnh vực nghiên cứu này ở Việ t Nam, hầu như khơng thấy nhóm nào


VY ANH VƯƠNG

8

ITIMS 2016 - 2018


có những báo cáo cụ thể liên quan đế n thực nghi ệ m chế t ạo vật li ệ u bằng phương
pháp CVD. Việc tìm ra được thơng s ố t ối ưu đối với điều kiệ n thực nghi ệ m và khả
năng ứng dụng sau này của vật li ệu ở trong nước là rất quan trọng. Thêm vào đó, vật
liệu này cũng được biết đến như là vật liệ u có khả năng ứng dụng trong cảm biế n có
cơng suất tiêu thụ thấp và vì thế các loại cảm bi ế n này có thể dễ đàng được tích hợp
vào các thi ế t bị điện tử c ầm tay, di động trong tương lai. Tuy nhiên các phương pháp
chế tạo c ảm biế n dựa trên điện c ực này vẫn nhi ề u phức t ạp, như phải bóc tách vật liệu

được chế tạo ra sau đó lắng đọng trên điện cực. Phương pháp lắng đọng vật liệ u tr ực
tiếp trên cảm biế n (on- chip) đơn giản hơn, cho độ ổn đị nh cảm biế n t ốt hơn. Tuy
nhiên, chế tạo vật li ệ u MoS2 on chip vẫn chưa được nghiên c ứu nhi ều. Do đó, trong
luận văn này chúng tôi ti ế n hành nghiên c ứu s ự ảnh hưởng c ủa các thông s ố chế t ạo
đến đến hình thái cấu trúc và tính chất của vật liệ u hai chi ều MoS2 bằng phương pháp
CVD nhằm đưa ra các giá trị thông s ố chế tạo tối ưu nhất t ừ đó bước đầu nghiên cứu
ứng dụng của vật liệu trong c ảm biế n khí ho ạt độ ng ở nhiệt độ thấp.
Vì vậy, chúng tơi l ựa chọn đề tài: “Nghiên c ứu chế t ạ o vậ t liệ u màng mỏng hai
chiề u MoS2 d ạ ng tấm b ằng phương pháp CVD và khảo sát đặc tính c ấ u trúc c ủa
chúng”.
 Mục đích và đối tượng nghiên c ứu, phạm vi nghiên cứu
Nghiên c ứu chế tạo thành công vật liệ u dạng màng mỏ ng hai chi ề u MoS2 bằng
phương pháp CVD, khảo sát ảnh hưởng c ủa các thông s ố chế tạo đến s ự hình thái c ấu
trúc và tính chất c ủa vật li ệ u. Chế t ạo on-chip được c ảm biến khí trên cơ sở vật liệ u
MoS2 bằng phương pháp CVD. Bước đầu khảo sát được tính chất nhạy khí của cảm
biến đối với khí độ c có hại t ới s ức khỏe như NO2 với nồng độ và dải nhi ệt độ làm
việc thấp.
 Phương pháp nghiên cứu
Luận văn được thực hiện trên cơ sở các kết quả t ừ thực nghi ệm kết hợp với
nghiên c ứu tài li ệ u. Cụ thể, phương pháp CVD được sử dụng để chế tạo vật li ệ u. Hình
thái cấu trúc và tính chất cấu trúc c ủa vật liệu được phân tích lần lượt bằng kính hiển
vi điện tử quét (SEM), nhi ễ u xạ tia X (XRD), phổ tán xạ Raman. Tính chất nhạy khí


×