Thạc Sĩ Chế tạo màng mỏng ZnO pha tạp Cu bằng phương pháp Sol – Gel

LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển vũ bão như hiện nay thì việc tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới là hết sức cần thiết. Các nhà khoa học trên thế giới đã và đang nghiên cứu tìm tòi và tạo ra những vật liệu có tính chất quang, điện tối ưu để phụ vụ cho nhu cầu xã hội cũng như cho khoa học công nghệ. Ngày nay, lĩnh vực màng mỏng đang là lĩnh vực được quan tâm nhiều nhất bởi các phương pháp chế đơn giản và màng mỏng có những tính chất khác biệt so với vật liệu khối tương ứng, có thể đáp ứng được mục đích yêu cầu chế tạo.
Vật liệu bán dẫn ZnO trong những năm gần đây đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu do có nhiều tiềm năng ứng dụng như tạo các thiết bị phát xạ tử ngoại (do năng lượng vùng cấm khoảng 3,3 eV), các thiết bị Laser, các linh kiện quang điện tử Mặt khác, ZnO là vật liệu rất thân thiện với môi trường, vì vậy đã có nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới nghiên cứu ứng dụng vật liệu bán dẫn ZnO như là vật liệu quang xúc tác thay cho vật liệu bán dẫn TiO2, do ZnO có nhiều ưu điểm hơn TiO2
Mặt khác khi pha tạp những nguyên tố kim loại vào vật liệu ZnO thì các tính chất vật lý cũng như tính chất hóa học của vật liệu sẽ thay đổi. Tùy từng yêu cầu của vật liệu mà chúng ta có thể lựa chọn những nguyên tố kim loại để pha tạp và phương pháp chế tạo cho phù hợp. Trong nghiên cứu này chúng tôi chọn đề tài “Chế tạo màng mỏng ZnO pha tạp Cu bằng phương pháp Sol – Gel” nhằm tạo ra những vật liệu mới, màng mỏng ZnO:Cu, có cấu trúc hoàn hảo nhất, có độ rộng vùng cấm nhỏ nhất và có thể phát quang được trong vùng ánh sáng khả kiến Trong quá trình chế tạo, chúng tôi dùng phương pháp sol-gel bởi vì phương pháp này cho độ tinh khiết cao, làm việc ở nhiệt độ thấp, có thể pha tạp với 1 lượng lớn và có thể tạo các vật liệu ở nhiều dạng khác nhau như: dạng khối, dạng màng mỏng hoặc dạng bột, đồng thời sử dụng các phương pháp nhiễu xạ X, phương pháp phổ UV-VIS, phổ PL để nghiên cứu cấu trúc và tính chất quang của vật liệu.
Về nội dung, luận văn bao gồm 4 chương:

Chương 1. Vật liệu ZnO (Sơ lược về các tính chất của vật liệu ZnO, tính chất vật lý và các ứng dụng của ZnO)
Chương 2. Các phương pháp chế tạo và khảo sát màng (Phương pháp sol – gel, phương pháp nhiễu xạ X, UV-VIS và quang phát quang)
Chương 3. Tiến trình thực nghiệm. (Giới thiệu các thiết bị cần thiết trong quá trình chế tạo màng và tiến trình chế tạo màng )
Chương 4. Kết quả và bàn luận (Khảo sát cấu trúc, độ truyền qua, độ hấp thụ và phổ quang phát quang của màng)
Kết luận và hướng phát triển của đề tài (Những kết quả đạt được và đề xuất hướng phát triển của đề tài)