Danh mục

Nghiên cứu tính chất quang của các cấu trúc dạng đai ZnS pha tạp Mn2+ chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt

Số trang: 3      Loại file: pdf      Dung lượng: 631.99 KB      Lượt xem: 9      Lượt tải: 0    
Thư viện của tui

Xem trước 2 trang đầu tiên của tài liệu này:

Thông tin tài liệu:

Bài viết Nghiên cứu tính chất quang của các cấu trúc dạng đai ZnS pha tạp Mn2+ chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt trình bày kết quả chế tạo các cấu trúc dạng đai ZnS và ZnS pha tạp Mn2+ bằng phương pháp bốc bay nhiệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính chất quang của các cấu trúc dạng đai ZnS pha tạp Mn2+ chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC CẤU TRÚC DẠNG ĐAI ZnS PHA TẠP Mn2+ CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỐC BAY NHIỆT Nguyễn Văn Nghĩa Trường Đại học Thủy lợi, email: nghiangvan@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU II VI ZnS là các bán dẫn thuộc nhóm A B cóvùng cấm thẳng, độ rộng vùng cấm lớn (~3,7eV), năng lượng liên kết exciton lớn (~39meV) [1]. Với những đặc điểm đó, ZnS thíchhợp cho ứng dụng chế tạo các linh kiện điệntử như đi-ốt phát xạ tử ngoại, màn hình hiểnthị, cảm biến [1]. Trong phổ huỳnh quang củacác cấu trúc ZnS thường xuất hiện dải phát xạxanh lục và xanh lam; khi pha tạp Mn2+, dảiphát quang vàng cam thường xuất hiện dochuyển mức 4T1 - 6A1 của ion này [1-2]. Nhờvào việc xuất hiện các dải phát xạ mới màtiềm năng ứng dụng của ZnS được mở rộnghơn, nhất là trong việc chế tạo các đi-ốt phátánh sáng trắng. Trong bài báo này, chúng tôipha tạp Mn2+ vào các cấu trúc ZnS đồng thờinghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ion Mn2+lên tính chất quang của các cấu trúc thu được.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các mẫu ZnS và ZnS pha tạp Mn2+ đượcchế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt, sửdụng tiền chất là muối MnCl2.4H2O và bộtZnS (Sigma Aldrich 97,5%) với các tỉ lệ mollần lượt là 0:1, 0,25:1, 0,4:1 và 1:1. Các đếlắng đọng vật liệu là silic phủ lớp vàng dày10 nm. Thí nghiệm tiến hành trong lò ốngnằm ngang sử dụng Ar làm khí mang. Nhiệtđộ tâm lò được đặt ở 1100 oC, thời gian bốcbay 30 phút, lưu lượng khí Ar 100 cm3/phút,tốc độ gia nhiệt 10 oC/phút. Các phép đo đạcvà phân tích đặc điểm cũng như tính chất củacác mẫu chế tạo được sử dụng gồm SEM, Hình 1. Ảnh SEM và phổ EDSEDS, XRD và PL. của các cấu trúc ZnS pha tạp Mn2+ 579Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Ảnh SEM (các hình chèn trong Hình 1) đến các nút khuyết O [1],[4]. Khi tăng dần tỉcho thấy các cấu trúc có dạng đai với bề rộng lệ pha tạp, dải phát xạ tử ngoại có cường độcỡ μm. Trong khi bề mặt của các đai không giảm xuống và gần như bị dập tắt ở tỉ lệ 1:1,pha tạp là nhẵn thì bề mặt của các đai pha tạp điều đó chứng tỏ chất lượng kết tinh của ZnS,trở nên gồ ghề và bị nhám. Thành phần ZnO bị suy giảm theo tỉ lệ tiền chất pha tạp.nguyên tử của các đai xác định từ phổ EDS(Hình 1) cho thấy tỉ lệ Mn tăng dần khi tăngnồng độ tiền chất pha tạp là muối MnCl2. Hình 3. Phổ huỳnh quang của các đai Ở tỉ lệ pha tạp 0,25:1, trong vùng nhìn thấy Hình 2. Giản đồ XRD của các đai bị tách thành hai dải phát xạ, một dải xanh Để xác định pha tinh thể có trong các đai, lam có đỉnh ở 452 nm thường do các nútgiản đồ nhiễu xạ tia X được tiến hành đo khuyết Zn hoặc Zn điền kẽ [1], dải xanh lục(Hình 2), kết quả cho thấy tồn tại đồng thời còn lại xung quanh 518 nm thường do các núthai pha ZnS và ZnO cấu trúc lục giác trên các khuyết O [4]. Tiếp tục tăng tỉ lệ tiền chất tạpđai chưa pha tạp (phù hợp với các thẻ chuẩn lên đến 0,4:1, hai dải phát xạ này đều cótương ứng JCPDS số 36-1450 và 36-1451). cường độ giảm, đồng thời xuất hiện dải vàng -Khi tăng dần tỉ lệ mol của tiền chất MnCl2, cam ở 574 nm đặc trưng cho chuyển mức 4T1pha ZnO có xu thế biến mất. Ở tỉ lệ pha tạp - 6A1 của ion Mn2+ [2]. Ở tỉ lệ pha tạp 1:1, dảitừ 0,4:1 trở lên chỉ còn pha ZnS cấu trúc lục phát xạ xanh lục gần như bị dập tắt hoàn toàn,giác. Nguyên nhân có thể do khi pha tạp Mn, đồng thời dải phát xạ vàng - cam có cường độpha ZnO kết tinh kém hơn nên không xuất tăng mạnh. Trong phổ huỳnh quang chỉ cònhiện các đỉnh nhiễu xạ ứng với pha này. dải này và dải phát xạ lam. Việc xuất hiện dải Để nghiên cứu tính chất quang của các đai vàng cam có cường độ mạnh cùng với các dảithu được, phổ huỳnh quang được tiến hành lục và lam mở ra triển vọng ứng dụng của vậtđo ở nhiệt độ phòng. Hình 3 biểu diễn kết liệu ZnS và ZnS pha tạp Mn trong việc chếquả đo phổ huỳnh quang của các mẫu thu tạo đi-ốt phát ánh sáng trắng.được. Với mẫu không pha tạp, tồn tại đồng 4. KẾT LUẬNthời hai dải phát xạ chính, dải phát xạ tửngoại do chuyển mức vùng - vùng đặc trưng Trong bài báo này, chúng tôi đã trình bàycủa các cấu trúc ZnS, ZnO và chỉ xuất hiện ở kết quả chế tạo các cấu trúc dạng đai ZnS vàcác mẫu có chất lượng kết tinh tốt [3], dải ZnS ...

Tài liệu được xem nhiều:

Gợi ý tài liệu liên quan: