BÁO CÁO MÔN QUANG PHỔ ỨNG DỤNG

Tác giả: Hua Shen: Khoa Vật Lý, ĐH Khoa học và kĩ thuật Nam Kinh, Trung Quốc.Linxing Shi, liyong Jiang, Xiangyin Li: Vi ện Kĩ Thuật Điện Tử và Quang Điện, ĐH Khoahọc và kĩ thuật Nam Kinh, Trung Quốc.Liên hệ tác giả: Đi ện tho ại: + 86 2584315592, email: ceryslx@gmail.com (L.Shi)2. Tên bài báo: Co-emission of UV, violet and green photoluminescence of ZnO/TiO 2 thinfilm (Tiếng Việt: Đ ồng phát quang tia tử ngoại, tia tím và tia lục của màng mỏngZnO/TiO2)....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO MÔN QUANG PHỔ ỨNG DỤNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA – HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHI ÊN Số 227 đường Nguyễn Văn Cừ Q.5, Tp. HCM Tel: 38 353 193 – Fax: 38 350 096 BÁO C ÁO MÔN QUANG PH Ổ ỨNG DỤNGHVCH : Nguy ễn Đỗ Minh QuânCHUYÊN NGÀNH : Vật lý vô tuyến v à điện tửNHÓM 2 :ĐỒNG PHÁT QUANG TIA TỬ NGOẠI, TIA TÍM, TIA LỤC Ở M ÀNG M ỎNG ZnO/TiO 2BIỆN LUẬN KẾT QUẢ ĐO DUNG DỊCH SnO2/TiO2 VỚI CÁC NỒNG ĐỘ KHÁC NHAU Tp. Hồ Chí Minh – Tháng /2010 1Phần I :TÌM HI ỂU ĐỒNG PHÁT QUANG TIA TỬ NGOẠI, TIA TÍM, TIA LỤC Ở M ÀNG M ỎNG ZnO/TiO 21. Tên tạp chí: Material letters,Số th ứ t ự 61, xuất bản năm 2007. S ố trang: 3 ( 4735 đến trang 4737).Tác giả: Hua Shen: Khoa V ật Lý, ĐH Khoa học v à kĩ thuật Nam Kinh, Trung Quốc.Linxing Shi, liyong Jiang, Xiangyin Li: Vi ện Kĩ Thuật Điện Tử v à Quang Đi ện, ĐH Khoahọc và kĩ thuật Nam Kinh, Trung Quốc.Liên hệ tác giả: Đi ện tho ại: + 86 2584315592, email: ceryslx@gmail.c om (L.Shi)2. Tên bài báo: Co-emission of UV, violet and green photoluminescence of ZnO/TiO 2 thinfilm (Tiếng Việt: Đ ồng phát quang tia t ử ngoại, tia tím v à tia lục của màng mỏngZnO/TiO 2).3.Mục đích chính của nghi ên cứu: Chế tạo màng mỏng ZnO/TiO 2 trên đế thủy tinh thạch anh bằng ph ương pháp b ốcbay chùm đi ện tử. Sử dụng ph ương pháp nhi ễu xạ tia X (XRD), phổ Raman, phổ truyền quavà phổ quang phát quang để nghi ên cứu cấu trúc v à đặc tính quang học của m àng được tạo. Khảo sát việc sử dụng m àng TiO 2 làm nền cho màng ZnO đ ể tăng hiệu quả của bứcxạ quang phát xạ hoặc thay đổi b ước sóng bức xạ.4.Phương pháp t ạo mẫu: - Màng ZnO/TiO 2 được tạo ra bằng ph ương pháp phún x ạ. - Màng ZnO, TiO 2, ZnO/TiO 2, và TiO 2/ZnO được lắng đọng tr ên đế thạch anh 30mm. TiO 2 lắng đọng ở nhiệt độ 200 oC và ZnO ở 300oC. Bình đã được rút chân khôngđến áp suất 2.10 -5torr. Khi đó, Ar (có đ ộ tinh khiết 99.9999%) khoảng 18sccm (centimetkhối trên phút) đư ợc khắc l ên đế trong 5 phút. Cuối c ùng, một dòng O 2 (có độ tinh khiết :99.9999%) kh oảng 35sccm cho TiO 2 và khoảng 60sccm cho ZnO đ ược dẫn v ào. với áp suấtlàm việc 1.0x10 -4Torr cho TiO 2 và2.4x10-4Torr cho ZnO. Súng đi ệntử điện áp khoảng 7.11kV để l àmlắng đọng của Zno v à TiO 2 .Cường độ d òng điện 78mA đốivới ZnO v à 246mA đ ối với TiO 2.Nguồn lắng đọng c ùa ZnO vàTiO2 thì tinh khi ết 99.9999%.Khoảng cách từ đế v à nguồnkhoảng 1.5m. Đế đ ược quay vớitốc độ 40rpm để l àm đều màng.Cả hai loại m àng đều được lắngđọng với tốc độ 5 ăngstrong/giây.Mỗi lớp d ày khoảng 200nm 2 - Mẫu được tạo ra g ồm có: ZnO, TiO 2, ZnO/TiO 2, TiO2/ZnO.5.Biện luận kết quả: Quá trình nghiên c ứu cho ra 4 phổ:a. Phổ XRD của 4 mẫu:• Màng TiO 2 không có kh ả năng kết tinh khi đ ược tạo ở 200 0C.• Màng ZnO có kh ả năng kết tinh, thể hiện qua một đỉnh trong h ình phổ. Độ cao của đỉnhkhoảng 15nm.• Khi đặt TiO2 là lớp che tr ên ZnO (TiO 2/ZnO), ph ổ thu được cho thấy tính chất tinh thể củaZnO được cải thiện ít, thể hiện qua việc đỉnh phổ tăng nhẹ, nửa độ rộng cực đại của đỉnh(FWHM) c ũng nhỏ lại.• Khi đặt TiO2 là lớp nền d ưới ZnO (ZnO/TiO 2), ta thấy đỉnh phổ cao, bề rộng phổ hẹp chothấy tính chất tinh thể của ZnO tăng l ên rất nhiều.b. Phổ Raman ở nhiệt độ ph òng của 2 loại m àng ZnO/TiO 2 và TiO 2/ZnO:Vì TiO2 không có tính ch ất tinh thể, ZnO nguy ên chất có tính tinh thể yếu n ên ta không xétphổ của nó.• Phổ của ZnO/TiO 2: có 3 đỉnh là 384, 435 và 573 cm -1.• Phổ của TiO 2/ZnO: có 2 đ ỉnh là 384 (A 1 (TO)) và 437 cm -1 (E2 (H)) là rõ ràng nh ất. Nhìn qua, ta th ấy đỉnh 435,6 cm -1 ZnO/TiO 2 lớn hơn nhiều so với đỉnh 437 cm -1 củaTiO2/ZnO. Đi ều này cho th ấy tính chất tinh thể của ZnO tăng l ên nhiều khi sử dụng TiO 2làm nền. 3c. Phổ hệ số truyền của 4 mẫu:- Cả 4 mẫu đều có hệ số truyền qua cao (80%) đối với các b ước sóng từ 400 - 800 nm. S ựdao động hệ số truyền trong v ùng khả kiến đ ược gây ra bởi sự giao thoa tại mặt phân giớigiữa màng mỏng và chất nền. Hệ số truyền giảm mạnh trong v ùng tia t ử ngoại do sự hấp thụmạnh của m àng ZnO.- năng lượng độ rộng v ùng cấm quang học của ZnO trong mẫu ZnO trần, TiO 2/ZnO vàZnO/TiO 2 tương ứng là 3,38eV; 3,35eV; 3,32 eV. Tuy nhiên, năng lư ợng độ rộng v ùng cấmquang h ọc của mẫu TiO 2 trần là 3,76 eV so sánh v ới tinh thể TiO 2 (3,2 eV) và TiO 2 khôngcó tính tinh th ể (4 eV), ta thấy m àng TiO 2 tạo bởi nền thạch anh ở 200 0C không có tính tinhthể.d. Phổ quang phát quang dư ới tác dụng của đ èn Xeon 325nm: 4 - Màng ZnO tr ần quan sát đ ược một đỉnh yếu của tia tử ngoại có b ước sóng 378nm với nửađộ rộng cực đại (FWHM) l à 40nm, và có m ột sự phát qua ...