DAI HOC QUOC
GIÀ
HA NOI
TRUÒNG
DAI HOC KHOA HOC
TIJNHIÉN
'r
'T
T"*
T* T'
'1^
lA.
^ ^ ^ ^ ^ ^
Tén de tài:
MÀNG BÀN
DAN
ZnO, PbS CHE TAO BANG
PHUONG
PHAP
SOL-GEL
VA
TRÀNG
GlTONG CÙNG
VÓI CÀC DAC
TRUNG CIJA
NÒ
MA
SO:
QT-02
12
CHIJ
DE TÀI:
KHÙC QUANCi
DA
I
DAI HOC QUOC
GIÀ
HA NÓI
TRUÒNG DAI HOC KHOA HOC
Tl/NHIÉN
Tèn
de
tài:
MÀNG BÀN DAN ZnO, PbS CHE TAO
BANG PHUDNG
PHÀP
SOL-GEL
VA
TRÀNG
GLt)NG
CÙNG VÓI
CAC
DAC
TRLING CÙA NÒ
MA
SO:
QT-02-
12
CHL
DE
TÀI:
KHLC QL
ANC;
DAT
CAN BO THAM
GIÀ
1.
Nguyén Thi Thuc
Hien
2.
Phùng
Quoc
Bào
3.
iVIai
Thi Tàm
Ha
Nói
- 2005
1.
BAOCAOTOiMTÀT.
a. Tén
de
tài:
Màng
barn ràn ZnO, PbS
dicu che
bang
phiiong
phàp sol
-gel va tràng
guoiìg
cùng vói cac
dac trung cùa
no.
IVIàsó:
QT-02-
12
b.
Chù de tài:
Khùc Quang
Dat
e.
Càn bó
thani
già:
1.
Nguycn
Thi Thuc
Ilicn
2.
Phùng
Quóc
Bàe^
3.
Mai Thi Tarn
d.
Muc tiéu va
nói dung
ngliién
cùu.
- Muc ticu: Nghicn
ci'ru che lao màng mong hàng phircrng
phap sol -
gel
va
tràne
eu"cme.
- Nói dung: -
Nghièn ciru
che
Vdo
nnàng ZnO
bang phirctng
phap
sol
- gel
cùng
vói
càc
dac
trirng.
- Nghicn
ciru
che lao màng PbS bang
phmmg
phap
Lràng gircmg
cùng vai
càc
dac
irung
e. Càc ket qua dat
duoc
Dà
che tao thành cóng màng ZnO tinh khiél. màng
/nO
co pha
lap
Al.
In.
Dà nghién
ciru
ành
hinVng
cùa
ciuà ti'ình xiV ly nhicl lói
u'nh
dinh
hitiVng
cùa màng ZnO tinh
khiét
va màng ZnO co pha lap AL In
ciing
MYÌ
càc
ifnh chàl
quang hoc
Da che tao
ihành
cóng màng
PbS,
càc yen lo ành
hifóng
bang
phmmg
phàp tràng
girang.
- Dà
niihién cù'u
càc dac trung ve càu
irùc,
do ben
nhiéi
cùa màng PbS.
- Càc
kel qua
nhàn
óuac
phù
ho"p
vai càc
còng irình
dà
còng bó iren ihc
giai va góp phan
làm
sàng lo va phong phù
ihèm
2
phirong
phàp che lao
màng mòng va càc dac
iiung
cua càc màng nhàn duoc.
Vai
Cdc kèl
qua
ihu diro'c
chùng lói dà cóng bó'
va
càc cóng
irình
khoa
hoc sau
day:
1.
Khùc Quang
Dai,
Phùng Quóc
Bào,
Nghuyen Thi
l^hiic
Hién,
Pham
Nhguyén
Hai,
Le Vàn
\'ù,
Nuuyen Chi
Thành.
Nghién cuu
che lao
mane
ZnO bang phirong phàp sol -
gcL
Bào cào hói nghi
vài
ly chàl ràn
Knm
quoc
làn ihi'r
III. Nha Trang. 8 -
10/8/2001.
2.
Phung Quoc
Bao,
Khuc Quang Dal and Tran Thi Duong.
Elìcci ol
beat
ireaiment
on
ihe slruciural
and aplical
properiies
ol' sol
-
gel derived ZnO
ihin
rilms.
Communicalions in
physics,
voi.
13, No. 2 (2003). Pp.
10^
-
HO
3.
Phung Quoc Bao, Khuc Quang Dal, Nguycn Thuc
llien
and Nguyen
Ngoc Long. Preparalion
ni
PbS
glass ih in lilm
by
chemiscal haih
depc^siiion
Communicaliori
in physics.
\'ol.l3.
No.3
(2003),
pp. 171
-
176.
4.
Phung Quoc Bao, Khuc Quang Dal and Nguyen Trong Nghia. Sol - gel
deposilon
olZnO:
Al
ihin
Tilms,
VNU.
Journal
ol
science,
Malhemalics
-
Physics.
T.XIX.
NoL
2003,
pp.l6
-
21.
5. Phung Quang Bao, Khuc quang Dal. Nguyen Thien
Hui>ng.
Sol - gel spin
coaiing prepareaiion ol
Zn(J:
jn lilms vviih
highly e -
axis
orienlalion.
Journal
of
scicnce,
Malhemalics - Physics.
T.XIX,
Noi,
2004, pp 7
-
14.
Càc
màns diéu
che
duac
co
nhiéu
dàc
ifnh lói
c6
ihe une
dune
cho
nhiéu
muc
di'ch
khàc nhau.
Dira
vào de tài này dà góp phan vào
ihành
cóng 6 khóa
luan
tot nghiép: Le Thi Hoa (Khoa
Vài
Ly Dai hoc su pham
Ha
Nói), Ngó
Vàn Giang ( Khoa Hoà Dai hoc Quoc
già Ha
Nói), Ha Vàn
Trình,
Bùi Thi
Thu Hoài, Nguyen Trong NghTa, Nguyen Thi
Thién Hirang (Khoa
Val Ly.
Dai hoc Quóc
già
Ha
Nc)i).
fTình
hình
su
dung
kinh
phi:
Tong kinh
phf dirac
càp
ihirc
hien de
lai
là 08
irieu dóng
rat
khó
khan
khi dùng de mua hóa chat dung cu, phàn
lich
kel qua,
ihué mitóì
nhàn cóng
KHOA HOA HOC
F
Uà Nói
ngày 16
iliuìv^
09
nam
2005
CHÙ
NHIÈM DF
TÀI
Khùc
Quang Dat
DAIH
HOC
TCNHIEN
OMO witU TOLfÓNG
'^GS.T3Mu3^'^Ó
DAI
OC
GIÀ
HA NOI
M^
^aìw
2.
SLMARV.
a. Reaseaching Project:
Studying
of preparation of semiconductor
membrancs (ZnO, PbS) by sol - gel and
chemmical bath
de position
techniques
and
it's
characteristics.
CODK:QT-02-12
b.
Director: Khuc Quang Dat
e.
Members:
1.
Phung Quoc Bao
2.
Nguyen Thi Thuc Hien
3.
Mai Thi Tarn
d. Reaseaching attitudes and c(~)nlents:
Reseaching atlitudes:
-Sludy
of
prepaj-alion oT
ZnO
ihin
lilms by sol
-
gel melhod and
ifs
characleritics.
-Sludy of preparation
n(
PbS
ihin Tilms
by chemical
baih deposiiion
methods and
it's
characteristics.
- Reseaching contents:
- Preparalions of ZnO, ZnO
wiih
AL In
inpuriiies
- Sludy
(T ilN
characteristics by XRD.
phoU)luminescence
speclra,
L'V -
VIS.
- Preparalions of PbS by chemical bath deposilions
- Sludy
ol
ifs
charactensiics
by XRD, TGA, DTA, DSC, SEM,
techniques.
e.
Resulls:
- Thin
films
of ZnO, ZnO
wilh
Al.
In impiuiiies aie sucessfully
prepared
-
Chai-acteristic
of thin films of ZnO, ZnO wilh Al, In
impuriiies
bave
becn
siudied.
- PbS
ihin
films are sucessfully prepared.
.
PbS
ihin
films bave becn siudied by XRD, TGA, DTA, DSC,
measuremaenis.
PHAN
NÓI DLNG CHLNH
MUC LUC
Trang
A. MÒ
DAU
B.
NOI DUNG
^
L
Tong
qiian:
9
1.1. Màng ZnO tinh khiét
va co
pha tap 9
1.2.
Phirang phàp
sol -
gel che
tao màng mòng 9
1.3. Màng PbS 9
1.4. Phirong phàp lràng
girong che
tao màng mòng 10
2.
Ket
qua
nghién
CULI
10
2.1.
Màng ZnO tinh khiét 10
2.2.
VIàng
ZnO pha Al 14
2.3.
Màng ZnO pha In 14
2.4. Màng PbS
14
2.4.1 Phirong phàp I
che
tao màng PbS
14
2.4.2 Phirong phàp 2 che tao màng PbS 14
3.
Ket
luan 19
C. TÀI
LIÉU
THAM
KHAO
20
A. MÒ DÀU.
Màng mòng hien nay dang
dirgc
rat nhieu nhà khoa hoc va
vài lieu
hoc
quan làm do
nbùng irng
dung quan trong cùa chùng.
Co rat nhièu phiro'ng
phap che tao màng mòng. Càc phirong phàp
vài
ly
thuàng direte
dùng cho càc muc
dfch
dac
hièi,
ihich hcTp
cho càc muc
di'ch
nghién culi
ca bàn va dang
dirgc
hoàn thién vói
ràl
nhieu càc ky
ihuàl
khàc
nhau.
Ben canh dò. chùng la cùng co
ihé
che tao càc màng mòng bang càc
phurang
phàp hóa hoc va sol - gel. Do
hoal ifnh
ràl
linh hoal
cùa chùng cho
nén rat nhiéu càc nhà khoa hoc cà trong
ITnh virc
khoa hoc ca bàn cùng
nhir
ùng
dung quan tàm.
Trong
de
tài này chùng lói nghién cùu 2
phuang
phàp che tao màng
mòng dò là:
-
Che
tao màng PbS bang phirang phàp lràng
girdng.
Day là
phmmg
phàp che tao màng mòng rat noi tiéng bang phirang phàp hóa hoc co
une
dune dàc
bici
trom:
ITnh virc nànu
lircvn^
mài
irai.
- Che tao màng ZnO
bang
ky
thuàl
sol - gel. Là
mól
ky
ihuàl circ
ky
thuàn
lién
cho càc nhà
vài liéii
hoc
phàl
hien
nhùng
dac
ifnh
meri la
trong nghién
ciru va
ùng dung
ve
dién,
ur,
quang
hoc
Mòt so yeu tó quan
irong
ành
hiròng
den dàc
tfnh
cùa màng mòng cùng
vói
nhiéu
dàc tfnh ve tinh the, huynh quang, dò
ben
nhiéU
.cùng dirac
nghién
ciru irong de
tài này.
Càc kèl
qua
dà
diroc
còng
bò tién
nhiéu còng
tiình
tai càc hòi nghi khoa
hoc
vài lièu
cùng
nhir
càc lap
chi
khoa hoc.
B.
NOI DUNG.
1.
Tòng quan.
1.1 Màng ZnO tinh khié't va
co
pha tap
Trong nhùng nam gàn
day
ZnO lai duoc
chiì
y nghién
cim
manh
me nhàm
l'rng
dung trong
ITnh
vuc quang dién
tir,
nhir
làm
eira
so cho pin mat
tròi,
man
hién thi do
nhiìng iru
the noi
bai
cùa ZnO so vói càc vàt
liéu
khàc
nhir
dò
ròng
vùng
càm
lón (E^~3.3eV ònhiét
dò phòng), nang
lirong
lién
kéi
cxction
lón
(60 meV) Co the pha tap Al.
In
de
cài
thién càc
tinh
chat dién
lù
cùa
mane
L2.
Phirang phàp sol - gel che lao màng mòng.
Co nhiéu
phircmg
phàp lao màng lù
vài
liéu này,
\i
du
phircmg
phàp phun
iTnh
dién. phùn xa,
làng
dong bang xung laser Tuy nhién. phiro'ng phàp sol
- gel
co mòi
uu diém han so vói càc phircrng phàp khàc là khà dan giàn,
iicn
lai
va
kinh te
vi
khóng phài dùng thié't bi tòt,
qua dal va
dèi hòi càc che dò
nghiém
ngàl nhu
chàn khóng cao nhiét do
cao
Phirang phàp này cho phép
tao màng ò nhiét dò
ihàp
bang phàn ùng hóa hoc cùa càc chàl
hùu
ca chùa
Zn. Tuy nhién, chat
lirang
cùa màng hién lai khóng
ihe
dal den
dò
hoàn hào
nhu nhùng màng tao
bang
càc
phuang
phàp epilaxi, spullering.
Sau
khi tao
gel chat
Itrang
cùa màng phu
ihuóc
vào nhiét dò ù.
Tìm
duac che do
lòi
uu
va
xem xet
sir
òn dinh cùa màng là
mot
nhiém vu quan trong cùa cóng nghé
này. Trong bào cào này chùng lói
trình bay
càc ket qua
bucTc
dàu trong vice
nehién
cùu che tao màng ZnO khóng pha tap làm cùa so quang hoc
bang
phirang phàp sol - gel
tu hgp
chat
Zn(CH3COO) 2H,0.
1.3 Màng PbS.
Tràng
girang
là mól trong nhùng phirang phàp che
lao
màng mòng
diroc
Ciìc nhà khoa hoc quan làm Màng PbS da linh
ihe dirac
che lao
iheo
càch
này
dirac
ùng dung do tfnh
chat
quang dàn cùa nò. Trong \ài nàm
irò
lai
day,
vice
nghién ctru màng bàn dàn
dirac
ùng dung ràl
nhiéu ironu nuành
dién lù. irong càc
ihiel
bi pin nàng
luong mài
lrói.[ i |
1.4 Màng PbS
che
tao bang
phmmg
phàp lràng
giranu.
Càc màng
con
co
ihe dirac
dieu che
iheo
mól vài càch
khàc[2-5],
tuy
nhién phuang phàp lràng
gironu
là don
eiàn,
co
hiéu qua
lóì trone
viéc san
xuàt màng mòng
co
dién
tich
lón
su
dun^^
nàn^
Urania
mal
irói.
Chàl
lirani:
cùa màng PbS diéu che
iheo
phirang phàp lràng
gmrng
phu
ihuòc
vào
ihành
phàn dung dich[6]
va
nhiét dò phàn ùng[7].
Trong bàn bào cào này chùng lói
irình bay
phirong phàp che lao màng
PbS theo hai phirang phàp
co
va khóng
su
dung
làc
nhàn là KBr.
2.
Két qua nghién
ciru
2.1.
Màng ZnO tinh khiét.
Thirc nehiém
10 g
Zn(COO)2.2H/)
va 12.5ml
eiylenglycol dirac
dun hòi
liru
ò
150^C
trong 30
phùl.
Dung dich irong suol
ihu dirac
den nhicl dò phòng
va
cho
ihém
12.5
mi
dung dich n
-propanol
vào dung dich
va
khuày nhe. Sau
di')
cho thém vào dung dich mól hón hap
co
chùa
4.Orni
n propanol, 4.()ml
trimetylamine, 0.2ml glycerin va
O.lml
niróc.
Khuày manh
de
dung dich
trong suòt. Màng duac phù
lén
de
ihuy
linh
bang
phirang phàp quay vói toc
dò 120 vóng
irén
phùl a dò àm 90%. Sau khi lao màng càc mau duac ù
ò
lOO^C,
260^C
va trén
40(fC
vói mòi
iruóng
khóng
khi
irong
6h.
Phò nhieu xa
tia X
dìigc
do
irén
nhiéu xa ke tia X Bruker
D5()05.
Phò huynh quang
dirac
do trén
he
do Jobin-Yvon FL 3
-
22 vói toc dò phàn giài 2nm. Phò hàp
ihu
dirac
do trén he chuyén dung
Shima/u
UV
31001.
10
Ket qua va thào
luàn.
Pho nhiéu
.xa
tia X cùa càc màng tai 2 nhiét dò
LI
khàc nhau duoc trình
bà}'
trén
hình
6:
300
Vi
a.
200
00
1= 100 e
0
(002)
ì
i_l._^ L i„ L a : j J
:
;
L J
20 25 30
3>
40
^5
.50 .55
2-Theta
Hình 1: Phò nhié xa tia X cùa càc
màn^z
ZnO ù ò càc
nhiél
dò 100
va
260't.
X
„.i
J : [
L l
: J i.
20 25 30 35
40
45 50 55
2-Theta
Càc két
qua
cho thày càc dinh nhiéu xa
xuài
hién lù càc da linh
ihé
ZnO vói càu
irùc Wurl/ile
va khóng
xuài
hién
mòi
pha nào khàc. Màng ù lai
lOO^C
cho vach nhiéu xa
co ciróng
dò yeu. Nàng nhiél dò ù Hong khoàng
260 < T <
400°C ihì
ciróng dò dinh nhiéu xa manh lén rò
rèi.
Diéu
òó
chùng
tò chat
lirang
linh the làng
lén
khi nhiét dò tàng. U trén
400^
C, do
sir
bién
dang cùa de thuy tinh, nén chat
lirang
màng
irò
nén khóng
lóì
the hién qua
sir
suy giàm càc dinh nhiéu xa. So sành
lUc/ng
quan càc dinh nhiéu xa
(100),
(002)
va
(101) trén hình 1
co ihé
cho thày dinh (002) manh han hàn. Diéu
do cho thày màng dà co su dinh
hiróng
u'u
tién doc theo
huóng
[002].
Bàn dò
ròng phò (FWHM) cùa
dinh
nhiéu xa hàu nhu khóng
ihay
dòi khi nhiél dò ù
11
tàng
(<4()0*^C).
chùng
lo
ràng
kich ihiróc hai
khóng làng vói nhiél dò
mòi
càch dàng ké
nhir
nhiéu cóng
irình
khàc dà cóng bó.
Phò
iruvén
qua cùa màu ù lai nhicl dò
260''C dudc irình hàv
trén hình
[7/1
Dò
ibi
cho thày sau bó hàp phu cùa ZnO (380nm ò nhiél dò phòng) phò
iruyén
qua cùa vùng
song
ngàn 380<
X
<650nm (vùng nhìn
ihày)
là khóng
manh \à phò
co
dang làng dò
iruyen
qua
mot
càch lù lù. Nguyén nhàn cùa
sir
suy giàm co
thè
do su
iruyén
qua cùa màng bi ành hiròng manh bòi hình
ihài
bé mal
va sir
tòn tai cùa càc
lo
xóp
co
irong màng
ma
càc
phiix^ig
phàp hoà
hoc ha\'
eàp.
Chi'nh
dò
co sé
cùa bé
mài va
càc lo xòp
ben
iron^
dà làn xa
mot phàn ành
sàn^,
làm cho
cuónsz dò
ành
sàn^
ò
vùne sónu ni^àn
bi
eiàm.
Càc phép do phò SEM.
TEM,
hoàc AFM dang
dirac
tién hành de kiém chùng
ket
luàn
trén.
Phò huynh quang cùa màng do duac ò dai nhiél dò
lOK
den nhiél dò
phóne. Tuy nhién vói khuòn khò cùa bà
cixo
lòi chi
dira
ra thào luàn mot
so
phò huynh quang do duac ò nhiél dò phòng.
Mình
3 là phò huynh quang cùa
màu ù
tai
100%à260'C.
r
2
e?"
"j
P
Q
X
./•
./
J
3-:o
800
i-rry-,:
song
oin"j
Hinh
2: Phò huynh quang cùa màng ZnO ù a
26()^C.
12
T"
«3
>N
•^ •
\>M4
P.f'
360 400 440 480
Bitóc
song,
(rimi
^0
c>0
Hình 3: Phò huynh quang ò nhiél dò phòng cùa màng ZnO ù lai 100 (a)
va
26(/^C
(b).
Phò huvnh
quane ihu
duoc
som
2
dinh:
mól dinh
urani:
dòi hep lai
380nm
va
mól dinh ròng lai 5()0nm. Thóng
thiróng,
dòi vói càc màng ZnO
chira
pha lap, phò huynh quang
luòn xuài
hién dinh gàn bó hàp
ihu
(380nm)
une vc^i
càc tài hap
thònf^
qua excilon
vi nane
lirc^n^
lién
kéi
excilon
ironu
ZnO lén tai
óOmeV
nén nò ràl
de
quan
sài ihày
a nhiél dò phòng.
Chi'nh
diéu
này tao diéu kién
de
viéc nghién cùu càc nguòn laser ò vùng cuc
lim
phàl
trién.
Ngoài ra vói nhùng màu ZnO
chira
hoàn
ihién,
co
thè co
nhùng dai phò
khàc vói nàng
lirang
nhò han lién quan dén càc sai hòng irong mang linh
ihè.
Dàc
irirng
han cà là dai phò
''gi'cen''
ùng vói
dinh
xung quanh 500nm - lién
quan den su
lòn
lai càc vacancy cùa
Oxy,
va dai
phò
''
orange''
ùng vói dinh
640nm - mién phò lién quan den càc làm sàu Zn dién
kè.
Phò huynh quang ò
hình 3 cho thày vói màng ù
ò
lOO^C,
bién dò dinh 500nm lién quan dén
vacancy cùa Oxy là manh han cùa excilon. Tuy
nhién,
khi nhiél dò ù dal
irén
260^C thi
ciróng dò huynh quang dinh excilon manh lén ró
rèi
dòng
ihói
lón
13
han cà bién dò dinh
500nnì
lién quan
lói
vacancy cùa Oxy.
Diéu
nàv
c('i ihé
giài
ihi'ch sir
òn dinh
hti-n ve
càu
irùc
nhu dà
ihé
hién qua kèl
qua ^ìn
phò
nhiéu xa \à
sir
làng hàm
lUong
Oxy cùa màng irong qua
irình
ù
irone khonu
khi.
Tàng nhiét dò ù dén gàn
40()^C
phò huynh quang làng
khòne dànu
ké,
dòng
ihói
dinh phò lai 500nm vàn lòn lai. Càc
ihi
nghiém lao
marni
ZnO
trén de
SiO^
va
Si
de co ihè
nàng cao duoc nhiél dò ù màu
licmu
mòi
iriróne
khóng
khi
sach hoàc Oxy
ihiróng
dang duac lién hành khào
sài.
Viéc khóng
tòn lai dinh 640nm này
trone
phò huvnh
uuanu
cho
ihàv mànu
ZnO lao
bàne
phuang phàp sol - gel dà
co mot
uu diém han so vói càc phirong phàp
vài
ly
ha\'
hoà hoc dan
eiàn
khàc.
2.2 Màng ZnO pha Al
(.xeni
cón;^
iri/ili
dà
dCuig
(/phun
lai
lieti illuni
klìdo)
2.3 Màng ZnO pha In
{xcm
cón;^
Irinli
du
duìi^^
à pluìn
lui lién
llium
klìdo)
2.4. Màng PbS
2.4.1.
Phirong phàp 1: Màng PbS kèl
uìa
ur dung
tljLh
khóng chùa KBr.
Màn<z
PbS duac kel
Uia irèn
de
ihuv
linh
(in
\
lOnm)
tir
dunu
dich co
chùa càc
ihành
phàn irong màng. TrU(Vc
lièi
de
ihuy
linh càn phài duac làm
sach
bàne
dune dich
UNO,
sau dò
ùvxac riVa
bàne
niróc cài
cho
hel
mòc sau
do ngàm trong dung dich NaOH 5M.
Pb(NO0:
^'^^'^*-" hoà lan in^ng
niróc
cài
de
thu
drrac
dung dich
Pbf NOO2
0.5
M. dung dich
dir(re
bò sung
ihèm Xa(
)H
cho lói
khi irò
nén irong suol. Nhò lù lù
lùng gioì
dung dich
CS(NH2)2
0.1
M vào.
De
duac rùa sach
va
de khò irong khóng
khi'
lai nhiél dò phòng.
Thói gian phàn ùng khoàng 4h. Sau khi phàn ùng xong màu duoc rùa
sach
bàn^"»
niróc
cài
sau dò làm khò
iron^^
dessicaior va
cuòi
cune
duac dcm
xàc dinh càc dàc
irirng.
2.4.2. Phuang phàp 2: Màng PbS duac kéi
lùa
ur dung dich
co
chùa KBr
Dun^
dich A duac
dièu
che bòi càc
luo'ng
chàl nhu sau:
14
- 19ml
Pb(NO,),
: 6.62g
Pb(NO,):
pha
trong
lOOml nuóc
càt.
- 0 - 0.4ml dung dich KBr:
0.578mg
pha trong
lOOml
niróc càt.
-
Imi
dung dich
thiurc:
lOg ihiourc
+
Ig
Na.SO^
pha trong
lOOml
niróc
-
13ml
dung dich NaOH
7.5g
NaOH trong
lOOml
niróc.
Dò
thiiv
tinh
dircTc
làm sach duoc
iziir thàno dirne
sau
dò nuàm
vào dune
dich B
co
chùa:
Imi
etylenglycol pha trong
lOOml
niróc;
0,4ml
dung dich A
va
4ml dung dich
Na.SO,
30%
giù ò nhiél dò phòng Hong
24h,
qua
trình này
se tao ra trén de
mot
sci màm phàn ùng.
"
Sau dò
de'
duac nhùng irong dung dich A irong 5h. Càc phàn ùng xày ra
trén bé
mài
va
sir
lón lén cùa màu PbS trén be mal tao thành
mot lóp
màng
PbS mòne \'à ràl min trén mal de sau
ihói pian
két
lùa,
de
direte
rùa sach
bàns:
nuóc càt sau
dò
làm khó ò nhiél dò phòng.
?.
-•
J
acio
{33:2:=Sli3iap*:;,W85V-
I2i'>
•VJ
<0
?]
i
.™Xiw.
20
5<ì
?;(
ttO 01
.^
Hình 4: Ket qua phàn
ifch
nhiéu xa tia X cùa màng PbS che tao
iheo
phàp 1
phuc^n
15
pf
yr.
é^
nt
72i)
.%}
''>5
40
45
5i)
20
Hình
5: Két
qua
phàn
tfch
nhieu xa
lia
X cùa màng PbS che lao
iheo phucmg
phàp 2.
Bang 1 :
Khoàng càch giùa càc
mài
phàng cùa màng PbS
ifnh
ur càc
eiù
liéu trén
hlnh
1 \à 2
(hkl)
-ili
-200
-220
-311
-222
d
(10^-m)
Càc
Liià
tri
ASTM
3.429
2.969
2.099
1.709
1.714
xVIàng
1
3.427
2.967
2.098
1.789
1.713
iVIàng
2
->
1
"> ">
2
^)21
2.009
1.790
1.715
16
Bang
2: Ciróng dò tuong dòi cùa càc peak (hkl) irong phò XRD lù
hình 1
va
2
(hkl)
ASTM
Màng
l
Màng 2
111
0.89
0.67
0.77
200
1.00
1.00
1.00
220
0.56
0.54
0.57
311
0.33
0.31
0.40
222
0.15
0.14
0.18
400
0.09
0.08
0.11
O
a
Hình 6a: Hinh
chiip
SEM cùa màng
PbS diéu che theo phuang phàp 1
Hinh
3b: Hinh chup
SLìM
cùa
man,
PbS dieu che
'heo
phuang phàp 2
22c:2
>
Hình 7:
Ket
qua phàn
tich
nhiél cùa màng PbS che
lao iheo
phuang phàp
1.
r^Ai
l-»C.C
^UCC
GIÀ
n^
'••
TRUNG TÀM
IHÒNG Tll\i ThU ViÉK
pr /
4-'1^:7
:^<"
0-
4-
«1 ire
IT'
IJ*C
220
XD
m»
Meo
il*:
•JSUn> taan
j;hJ.i?^rai.,.
•^-
t
\
44
.1 MlfTlH
?-120
^ lOC
yo
«
Kx;
xn
305
*o:
":>!riper;iri:ic'
i-C)
;a>
OtJ«.i
Hình 8: Kel
qua
phàn lich nhiél cùa màng PbS che lao
iheo phucnig
phàp 2
Tu
hình ?a va 3b
co
thè
ihày
ràng: màng PbS
diéu
che bang
phucmg
phàp 1
co kich
thuóc
hai
lón han
va
kém dòng déu han
phuemg
phàp 2. Trén
giàn dò phàn
ifch
nhiét
co
peak phàl nhiél ò
436.2't ihccì
phuo'ng phàp 1
va
511.2
C
iheo
phuang phàp 2. Diéu này chùng
lò
i.mg
màng PbS làm
ihco
phuang phàp 2
ben
nhiél han.
Qua ti-ình
oxy bòa duac già
ihièl
là:
2PbS
+
3
O.
=:2PbO
+
2SO
18
3.
RETI.LAN:
- Màng ZnO da linh
ihé
dà duac diéu che
bang
phuang phàp sol
-
gel
lù dàn
chat
ban dàu là
Zn(CH,
CO()) 2H2C)-
Su kèl linh cùa màng
lòi \\an
khi nàng nhicl dò ù màu lén
26()'^C.
luy
nhién chua dinh hiróng hoàn
loàn
theo
iruc [002] (iruc
C cùa linh
ihé vuòng
góc vói bé mal
de*).
Bé mal cùa
màng chua duac min hoàn loàn
va ben
trong
co
the
co
lò xòp. Nhùng kel
qua
do phò tia X
va
huynh quang dà cho
ihày
khà nàng tao duac mang ZnO
khóng chùa càc tàm tài bop phàt huynh quang lai 640nm bang phircmg phàp
trén.
Tu
\
ice
phàn
ifch
phò huynh quang càc che dò ù Irong mòi
iruóng khf
nhàm làm giàm nòng dò càc vacancy cùa
Oxy,
qua dò làng ciróng chàl
luang
màng ZnO. dà duac
de
xuàt.
- Dà che tao dtrac màng PbS
bang phuctng
phàp tràng guang
ihco
hai
phuang phàp khóng
co
KBr ( 1)
va co
KBr (2). Màng PbS che lao
iheo
quy
trình 1 là màng da linh
thè",
co ki'ch ihuóc hai
lón han
va
kém déu
htrn va
kem
ben
nhiél han, kém òn dinh hctn. Theo kèl
qua
phàn
li'ch
nhicl
ihì
khoàng nhiét dò làm giàm manh irong luang cùa màng là khoàng 200 -
500^C va
màng PbS bi chuyén hoàn loàn thành
Ph(
)
ò
436.23T.
Màng PbS
che tao theo phuang phàp 2 là màng da linh thè
va ral
giòng kèl
qua
phàn
tich
nhiéu xa lia X cùa màng
che'lao
theo càch 1. Nhu vày Br- Khong di vào
man^
luói
linh
ihé.
Khoàng nhiél dò giàm manh trong luang cùa màng làng
lén lù 240
-
òOO'^C.
Nhiél dò chuyén pha lao PbO cung làng lén dèn
511,08^C.
Nhu vày màng sé
ben
nhiét han
va
òn dinh hon.
lAI LIKL
THAM KHAO:
1.
I. Pop.
Ei
al.
Thin
Solid
Films. 307 (1997)240-244.
2.
H.
Nasii CI
al J.
ò
Non
- ciysiallinc
Solids,
183 (1995) 290-296.
3.
N. I.
Faincr CI
al., Thin Solid Films, 280(1996) 16-19
4.
J.
Vaikus ci
al.,
Maicrials Research
Bullcim,
5 ( 1998)
711-716.
5.
T.
Kainniaimen ci
al,
Maicrials Research
BLiUeiin,
35 (2000) 1045
1051.
6. E. M.
Lajramendi ci
al.,
Thin Solid Films, 389 (2001) 301-306
7.
R.A. Orozico - Teran
ci
al, Thin Solid Films 343-344 (1999) 587
20
TOM
TÀT
CAC CÒNG
I RÌNH NCKH
CUA CÀ NHÀN
1.
Khùc Quang Dal. Phùng Quóc Bào, Nghuyén Thi Thuc Hién, Pham
Nhguyén Hai.
Le
Vàn
Vù,
Nguyén
Chi
Thành. Nghién cùu che lao
màng ZnO
bang
phuang phàp sol - gel. Bào cào hói nghi
vài
ly chàl
ràn
loàn
quóc làn
ihù
III.
Nha Trang. 8 - 10/8/2001.
SUMN'fRY
ZnO
ihin
films are prepared by
scìl
- gel lechnique wilh precusor
solution
conianing
ZniCH.COO),
and spinning coauing on glass subsirals.
Temperature treatment began
lOO^C
to
400°C.
ZnO
ih in
lilms are
polycryslal by XRD. There are
iwo
peaks of
phoioluminesscencc ahsorlic^n
al
380nm and 500nm. UV - Vis
iransmilance
spectum of ZnO
ihm
lilms gain
80%.
Phung Quoc Bao, Khuc Quang Dal and Tran Thi Duong. ElTecl of beat
treatment on
ihe
slruciural and aplical
properiies
ol" sol - gel deri\ed ZnO
thin films. Communications in physics,
voi.
13, No. 2 (2003). Pp. 105 -
1
10
2.
Phung Quoc Bao. Khuc Quang Dal,
Ngux'cn
Thuc Hien and Nguycn
Ngoc Long. Preparalion
oÌ
PbS glass
ihin
film by chemiscal
balh
deposilion,. Communicalion in
ph\sics.
VoL13,
No.3
(2003), pp. 171
-176.
SUMMRY
PbS thin films were
prepai'cd
on glass sublrales by
chemical
balh
depositon with and
wilhoui
KBr as oxidizing
agenl.
Slruciure
and surface
characterizations of suck films were carried
oul
by using XRD, SEM.
The
as
- deposited films were polycrystalline wilh a (200)
prefereniial
orienlalion. Il
has been observed
ihai ihe
film deposited wilh
KBi"
were
moie dense
and
with a smaller average size of
crystaliies ihan ihose
deposited
wiihoul
KBr.
21
Further DSC
-
TGA investigations bave shown
ihai ihe laier
were
less
thermally stable as
well.
3.
Phung Quoc Bao, Khuc Quang Dal and Nguyen Trong Nghia. Sol -
gel deposilon of ZnO: Al
ihin
lilms, VNU. Journal of
science,
Mathematics - Physics. T.XIX, No
1,
2003,
pp.
16
-
21.
SUMMRY
Singlelayer aluminium
-
doped
/ine
oxide film were prepared
(^n
silicium substrates by the sol
-
gel spin coaiing process. The as -
deposited
films
ha\e
been
characteri/ed
b\'
XRD and oplical
specirocopy.
Ali
sample
were
polycrytaline
wilh
ihe hexagonal
slruciure and the prelered
[002J
texlure.
Highly e - axis orienled
ZnO:Al
thin film were
obiained
by
annealinii
al
520^C.
The films exhibit an
averaize
UV - Vis
iransmiilance
of
879c
The two 325nm -
exciied
PL bands were
also
observed al
roc^m
temprerature.
4.
Phung Quoc Bao. Khuc Quang Dal and Tran Thi Duong.
Lflccl
of
beai
treaimenl
on the slruciural and aplical properlies
oi
sol - gel derived
ZnO thin films.
Ccìmmunicalions
in physics,
voi.
13, No. 2 (2003). Pp.
105-
110
SUVIMRY
The slruciural, oplical properies of ZnO
ihin
films prepared
Irom zine
acetate
dihydraie
in elhylene glycol solulion by
ihe
sol
-
gel spin coaiing
techniiiuc
on silicium substrates bave been invesligaled
logcihcr
wilh
ihe
effecis
of
ihe
post deposilion beat treaimenl in air.
Increasing ihe p(^sl
-
annealins lemperaiure
in
ihe
range of 200 lo
520^C
improved in
ihe
film
crvtallite quality.
Ffighly e
- axis orienlalion was
mosily
ammounced
lor ihe
films post - anneanled al
520^C.
The considerd
beai
treaimenl did
noi
atlect
stronely io
the films' UV
-
Vis
absorpiion
speclra. Wilh increasing
ihe
post
22
- anncaling lemperaiure , excilonic phoioluminesscencc band was enhanced
while
the
erccn
onc hardlv
chaneod.
6. Phung Quang Bao, Khuc quang Dal,
Nguycn
Thicn
Huonu.
Sol -
gel
spin
coaiing prepareaiion
oÌ
ZnO: in films wilh highly
e
- axis orienlalion.
Journal
oi'
science, Malhemalics - Physics. T.XIX,
Noi,
2004, pp 7 - 14.
SUMNTR^'
The
e
- axis orienled ZnO: in films were prepared by the sol - gel spin
coating process using zine acetate
2-hydrale,
elhylene glycol,
indiiim
nilerale
9-hvdrate,
irielhvamine
as
startinu
materials. The preferred
orienlalion of the films increased with beat treatment
temperature.
The PL
inlensity was found
io
be greatly dependenl on
posl-deposilion
beat
treatment.
Influcncc oÌ
the mullilayer depositon on XRD analysis and PL
characterisation was also discussed.
23
SCIENCE
une PRO.IEC
r
Branchi
Chemistrv
Project category:
Fundemental
Project of
Vietnam
National University,
Hanoi.
L
Tile:
''
Preparation of ZnO, PbS thin
fihns
by sol - gel and chemical bath
deposition"
2.
Code:
QT-02-12
3.
Managing Institution: Hanoi University of science
4.
Implementing
Institution: Faculty of chemistry
5. Key implementors:
- Khuc Quang Dat
-
Director
-
\"uven
Thi Thuc Hien -
implementor
- Phung Quoc Bao - implementor
-Mai Thi
Tarn -implementor
6. Duration: S ince 2002
7. Budget: 08 miliions
VND
8. Main
resuits:
* Result in science and practical application:
- ZnO
ihin
lilms are
prepared hy
sol - gel
technique vviih
precusor
solution
conianing
ZnCCHjCOO),
and spinning
coatting
on glass suhslrals.
Temperature treatment began
100°C
to
40()°C.
ZnO
ihm
lilms are
polycrystal by XRD. There are two peaks of photoluminesscence
absoriion
at
^80nm
and
500nm.
UV - Vis transmitance spectum of ZnO thin films gain
80%.
24