Chế tạo, khảo sát tính chất của đĩa Nano, màng ZnO pha tạp và khả năng ứng dụng của nó

DAI HOC QUÒC
GIÀ HA
NOI
TRUÒNG
DAI
HOC KHOA HOC TUNHIÉN
*
*
*
DE TAI:
Che
tao, khào sàt
tinh
chat cùa
dia
nano, màng
ZnO pha tap và khà nàng ùng dung cùa
nò
MA
SÓ: QT - 07 - 14
CHU TRI DE TAI:
CÀN BÒ THAM
GIÀ:
PGS.
TS. TA DINH CANH
CN.
NGUYEN
VIÉT TUYÉN
OAI
HOC QUÓC
GIÀ HM

no,
TPUNOT-ilv^^ÒNG
TIN THU VIÉN
vn
6^9
•v ^
HA NOI - 2007
BAO CAO TOM TÀT
^
DE TAI:
Che
tao,
khào sàt
tinh
chat
cùa
dia nano, màng ZnO pha tap
và khà
nàng
ùng dung cùa no
MÀSÓ:QT-
07 - 14
CHÙ TRÌ DE
TAL
PGS. TS. TA DÌNH CÀNH
CÀN BÒ THAM
GIÀ:
CN
NGUYEN
VIÉT TUYÉN

l.MUCTIEUDETAI:
Hien nay, càc
hgp
chat bàn dàn A B dang thu hùt su quan
tàm
dac biet
cua càc nhóm nghién
cim
do càc tinh chat hàp dàn cùa nò
nhiv
chuyén mùc vùng
càm
thàng,
dò ròng vùng càm lón à nhiét dò phòng, diéu này cho phép ma rgng
giói han càc
Hnh
kien quang dien tù trong mién nhin thày dén mién tù ngoai
gàn
Trong càc hgp chat bàn dàn
AB,
ZnO là chat bàn
dàn
có dò rgng vùng
càm
ló'n
(-3,3eV
a nhiet dò phòng), dò ben vùng và nhiet do nóng chày cao, già
thành re. ZnO
thuòng
dugc dùng làm vat lieu cho càc linh kién quang dien tù.

ZnO có
hieu
suàt lugng tù phàt quang có thé dat tói
gàn
100%,
mó ra trièn vgng
trong viéc che tao laser ZnO nhiet dò phòng. Màng mòng ZnO có dò dàn dien và
dò truyén qua quang hgc cao trong mién ành sàng nhìn thày dugc ùng dung làm
dién
circ
trong suòt cho pin màt tròi chat lugng cao và già thành ha. Càc màng
ZnO dàn dièn trong suòt
con
dugc sù dung trong càc
man
hinh tinh thé long, càc
cua sò dien tù, càc thiét bi quang hgc uòn dugc, càc guong phàn xa nhiet de phù
và khó phu, tham chi hot ZnO
con
có
l'mg
dung trong che tao kem chòng nàng.
Dac biét, trong nhùng nàm gàn day, càc nhà
Ichoa
hgc trén thé giói dang tap trung
nghién cùu vàt liéu ZnO càu trùc nano vói nhiéu hy vgng trong viéc
che
tao mot
thè he
linh kién mó'i có nhiéu tinh

chat
un viét so vói càc màu
khòi.
1.
Nói dung nghién
culi:
De
thuc hien dugc muc tiéu
néu a
trén,
de
tài dà giài
quyét
dugc càc
vàn
de
sau:
+
Xày dung he tao
dia
nano ZnO pha tap In
Lò
óng ({{) =40mm)
tao nhiét dò
trèn
duói 1000° co dò on dinh
cao (lò có sai so nhò ca
±1'^
và chay theo chuang
trình)

* ^
- Khf mang Ar có dò sach 99%
+
Tim dirgc
che dò còng nghe che tao
dia
nano
ZnO:In trén
de Si và khào
sàt
tinh
chà't vàt ly cùa chung.
+ Che tao càc bia
ZnO:In
và P vói càc nóng dò khàc nhau.
+
Che tao càc màng zno pha tap In, P và N vói càc hàm lugng khàc nhau
+ Khào sàt càc màng dà che tao trèn càc
thiét
bi hien dai dà dugc trang bi
2.
Càc
két qua dat duac:
+ Che tao thành còng
dia
nano ZnO pha tap
In
có dang
lue
giàc, kich

thuóc duòng chéo 1-5
).L
m và dò
day
là tù 40-100 nm bang phuang
phàp bòc bay nhiét don giàn. càc
dia
ZnO :In dugc khào sàt tinh chat
vat ly mot càch ky luòng.
-h Che
tao thành còng màng dàn trong suòt ZnO pha tap In bang phuong
phàp phùn xa r.f. magnetron, vói dò truyén qua
co
90% và dién tró
suàt thàp
00
4.510""^
Q
cm.
+
Dà
che
tao thành còng màng ZnO :P và N loai p bang phuong phàp
phun xa r.f. magnetron vói àp suàt riéng phàn cùa
khi Ni
là 40% so vói
khi Ar, dòi vói bia
som
ZnO :P vói hàm
luons:

2%
+ Còng
tàc
nghién cùu: dà còng bó 3 bài bào
1 '
Nguyen
Viet
Tuyen, Ta Dinh Canh , Nguyen Ngoc Long, Tran Thi Quynh
Hoa, Nguyen Xuan Nghia, Dam Hieu
Chi,
K.Higashimme,
T.Milani,
'Tndium
doped
zinc
oxide nanometer thick disks synsthesized by a vapor phase transport
process",
Proceeding of
IVVNA,
Vung Tau, 2007.
2/
Nguyen
Viet Tuyén, Ta
Dinh
Cành,
Nguyen
Nggc Long, Dàng
Hai
Ninh
Ngò Thu Huong, Tran Thi Quynh Hoa, và

Nguyen
Duy Phuong, 'Tinh chat càu
trùc,
tinh chat dién và quang cua màng móng
ZnO:In che
tao
bang
phuang phàp
phùn xa r.f
magnetron",
Hòi
nghi vat ly chat
ràn
toàn quòc, làn thù V,
Vùns
Tàu 2007.
3/
Nguyen Viét Tuyén, Ta
Dinh
Cành, Nguyen Nggc Long, và Tran Thi Quynh
Hoa,
"màng
màng ZnO pha tap nita và
phot
pho loai p che tao bang phuang
phàp phùn xa r.f
magnetron",
Hòi nghi vat ly chat
ràn
toàn quòc, làn thù V,

Vùng Tàu 2007.
+ Cóng tàc dào tao :
•t»
Dà huóng dàn 3 khóa luan
tòt nghiép
+ Dò Minh
Due:
"Che tao và khào sàt
tinh chà't
cùa màng zno:Cu và
khà
nàng
ùng dung" (2007)
+ Trieu Quang Minh:
"
Che' tao và nghién cùu
tinh
chat cùa màng
mòng trong suòt và dàn dien
ZnO:In bang
phuang phàp phùn xa r.f.
magnetron" (2007).
-h Nguyen
Hùn
Thành:"Khào sàt
và che tao màng mòng bàn dàn
zno:N" (2007)
*l*
Dà huóng dàn 1 luan vàn cao hgc
+ Dang Hai Ninh:"

che
tao và khào sàt màng zno: pha tap nhóm III và
nhóm V" (2007)
4.
Tinh
hình su dung kinh
phi:
Tóng kinh phf thuc chi: 20.000.000 dóng (hai
muai
trieu dóng chàn).
Trong dó càc khoàn dà chi:
Thanh toàn dich vu còng cóng ; 800.000 d (tién
dién)
Thuemuón
:
7.000.000
d
Chi phf vat tu hóa chat: 6.546.000 d
Chi
phf hgi thào; .5.700.000 d
Chi phf khàc (QLCS) :
Dà thòng qua chùng tù tai phòng tài vu.
Xàc nhàn
cùa
ban chù
nhiém
Khoa
(Ky và ghi rò hg tén)
Chù trì de tài
(Ky và ghi rò hg tén)

PGS.TS.Nguyén
Thé Bình
PGS.TS.Ta
Dinh
Cành
Truòn-DHKHTN
Brief
ofthe
Report
1.
The
title ofthe
project.
Fabrication,
investigation the properties of
nanodisks
ZnO:In,
doped ZnO
thin
fìlms
and their ability of applications.
The code number: QT - 07
-
14.
2.
Main responsible person: Assoc. Prof Dr. Ta Dinh Canh.
3.
Main implementation numbers
Bachelor: Nguyen Viet Tuyen
4.

The
objeets.
Zinc
oxide (ZnO), a
II-VI
compound semiconductor
with
a direct band gap
uf
3.37 eV and a relatively
high
exciton bindmg energy (60 meV) at the room
temperature [2], displays excellent
piezoelectric,
catalysis
and novel optical
properties, ZnO was frequently doped with Al, Ga, Sb and In to enhance the
electrical /optical properties
[3,4].
In such applications
well-alignment
and
low-
temperature growth of the ZnO nanostructures are expected for better
performance of
nanodevices
and flexible production.
Indium
tin oxide (ITO)
films

are
widely
used at present as transparent
electrodes
in
fìat panels and other displays and are produced mainly by planar
magnetron sputtering
[1,6].
However, the preparation of ITO film requires high
substrate temperature above 300
^C,
and Indium metal is expensive, offenng a
problem in manufacturing a large
fiat
panel. As
altematives,
ZnO films doped
with Al, In, Ga,
ete
have been studied [2, 7].
The most promising dopants for p-type ZnO are the group-V element,
ahhough
theory suggests some
difficulty
in achieving shallow acceptor states
[11].
W'hile
most efforts on p-type doping of ZnO have focused on nitrogen
doping, a few studies ha\e considered other group-V elements for substitutional
doping on the O site. Given the mismatch

in ionie
radius for
P(2.12
A), As (2.22
Aj.
and Sb (2.45 À) as compared to O (1.38 A), solubility of these elements in
ZnO shouid be limited. Among the
ax'ailable
N sources, an easy getting,
economie
and non-toxic
N:
has been widely used
in
sputtering
tecliniques.
5.
The content of research.
^
Build the system to fabricate
ZnO:In
nano disks
^
Tube fumace
(({)
=40mm),
creates the temperature above 1000
""C
with high stability (error of
±r

and controlied by program)
^
carrier gas Ar with purity 99%
^
Find out the technology to preparare
ZnO:In
nanodisks on Si
substrates and characterize the physical properties of them.
v^
Fabrication
ZnO:In
target with different doping concentration.
•/
Fabrication
ZnO:P
and
ZnO:N
films with different doping
concentration.
^
Characterize these films with model devices.
6. Results:
1/Nguyen
Viet Tuyen, Ta Dinh Canh , Nguyen Ngoc Long, Tran
Tlii
Quynh
Hoa, Nguyen Xuan Nghia, Dam Hieu Chi, K.Higashimine, TMitani, "Indium
doped zinc oxide nanometer thick disks synsthesized by a vapor phase transport
process", Proceeding of
IWNA,

Vung Tau, 2007.
2/Nguyén Viét Tuyén, Ta
Dinh
Cành,
Nguyen
Nggc Long, Dang
Hai
Ninh
Ngò Thu Huang, Tran Thi Quynh Hoa, và
Nguyen
Duy Phuang,
structural,
optical and eletrical properties of r.f magnetron sputtered
ZnO:In
thin films",
Hòi nghi vat ly chat ràn toàn quòc, làn thù V, Vùng Tàu 2007.
3/Nguyén Viet Tuyén, Ta Dinh Cành,
Nguyen
Nggc Long, và Tran Thi Quynh
Hoa, "p-type nitrogen and phosphorous-doped ZnO thin films grown by radio
frequency magnetron sputtering", Hòi nghi vat ly chat ràn toàn quòc, làn thù V,
Vùng Tàu 2007.
1,
Conclusion
'
Obtaining the aims of the project,
'
Trainine 3 2;raduate students, 1 master student.
^^:.
Chirang

1.Thirc
nghiém
1.1 He lò che tao dia nano
ZnO:In
Qua
trình
tòng hgp càc
dia
nano và óng nano Zn0:In
dira
trén
qua
trình VS bang
càch bòc bay nhiét
mot
vàt liéu nguón là hòn hgp cùa bòt ZnO, Zn và tàc nhàn
Idiù
(bgt
graphit). Vat !ieu nguòn dugc dat ò vùng nhiét dò cao nhàt cùa mot
16
òng nàm ngang
(hình 1.1)
LO
MJNC
Al
Kiii
Ar
Orm
thach anh
{

Bòt
Oc
Si
/n0-/n-0-ln
A\
C^p
nhiet
dién
/
CD CI] cm
EZZZ2ZZZZZZZZ22
i
Ar
Bar-
/•
1
S -
feli
Hình
1.1
.So
dò
he lò
che
tgo màu do.
Hot ZnO, Zn, In và C trgn déu vói ti le 5:2:0.2:1 vé sò mol dugc dùng làm vàt lieu
nguón. Hòn hgp này dugc dàt trong
mot thuyèn
gòm. Càc phién don tinh thé Si dinh
huóng

(100)
dùng làm
de.
De
cùa càc màu sù dung trong
Ichóa
luàn này là càc phién silic
tinh khiét có tiéu chuàn dùng trong còng nghé bàn dàn, bè mat có dò phàng rat cao.
De
dugc làm sach bang càch dùng mày
mng
siéu àm trong dung dich acetone.
Thuyèn
gòm
chùa vàt
liéu
nguòn và càc
de
Si dugc dat trong mot lò òng ( có toc dò nàng nhiét khàc
nhau và khòng che nhiét dò chinh
.xàc
trong
khoàng :t0.1 ""C)
sao cho vàt liéu nguòn dugc
dat
o
nhiet do 1000
T,
càc
de

a trong vùng nhiét dò tù 400-850
^C.
Hình 1.2a là dò thi
bièu
dien
sir
phàn bò nhiét dò trong lò
khi
nhiét dò khòng
che
là 1000
"C.
Dira
vào dò thi
này ta xàc dinh dugc nhiét dò
ò'
vi tri dat nguòn và de.
Vi
nhiét dò là mot trong nhùng
thòng sò quan trgng nhàt quyét dinh su hinh thành càu trùc nano nén dò thi phàn bò nhiet
dò cùa lò giùp ta có co sò chgn nhiét dò cùa nguòn và
de
sao cho thich hgp
nliàt
(khoàng
càch tinh tù tàm lò).
Shiéi
ciò
rc)
-30

in
•20
10 0
Tàlli
a)
10 20
Khoàng càch
(cm)
0 60 120 180 240 300
b)
Thòi gian
(pliùt)
Hình /.2:Phàn bó nhiét dò cùa
lò
theo vi trì (a) và qua trình nàng - ha nhiét dò
cùa
lo
(b)
Thòi gian tòng hgp vat liéu là 60 phùt,
toc
dò nàng nhiét là 17K/phùt. Sau dó
mau dugc làm nguòi theo lò dén nhiét dò phòng (hình
1.2b).
Càc
san
phàm dugc làng
dong trèn
de
Si có màu tro vàng.
Trong suòt thòi gian tao màu, mot luòng khi mang Argon (Ar) dugc thòi qua òng

thach anh vai km lugng khòng dòi (100
cm7phùt).
Càu trùc tinh thé cùa càc màu dugc
phàn tich bang nhiéu xa tia X
(XRD
Bruker-AXS D5005). Hình thài bé mat cùa san
phàm dugc quan sàt bang
kinh
hién vi dien tù quét (SEM, JEOL
541OLV).
Phò tàn sac
nang lugng tia X
(EDS)
dugc do bang thiét
bi
OXFORD ISIS 300 di kèm vói JEOL
5420LV.
1.2.HeUnivex-450,
Leybold
Chat lugng bia phùn xa trong ky thuàt phùn xa cathode có vai trò hèt
sue
quan
trong, ành huòng truc tièp dén
chat
lugng cùa màng. Do càu trùc cùa he phùn xa
Univex-
450,
Leybold- chùng tòi sù dung bia gòm hòn hgp bòt ZnO vói càc tap chat (dirai dang
bòt òxit kim loai)
de che

tao màng ZnO pha càc tap chat khàc nhau. Bia gòm ZnO pha tap
dugc
che
tao bang phuang phàp gòm truyén thòng tù vàt liéu chinh là bòt ZnO, Mecrk dò
^8R
sach 3N (99,9%). Bia có dang dTa tròn
phàng,
Ichòng
ran
nirt,
duòng kinh
O =
75mm và có
dò
day
tù
3 -^
5 mm. Còng nghé
che
tao bia dugc chùng tói tién hành nhu sau: Tròn déu bòt
ZnO vói hrgng tap chat
dira
vào và dung dich két dinh PVA (Polyvinyl Alcohol), tao
thành
mot hòn hgp có dò dòng
nJiàt
cao, sau dó bòt dugc dua vào khuòn ép hinh tru và ép vói àp
suàt
1,2
tàn/cm . Viec trgn hòn hgp vàt liéu ban dàu là rat quan trgng, vùa làm cho hòn hgp

có dò dòng
nlìàt
cao vùa giùp cho bia
Ichóng
bi nùt khi ép. Trong
qua
trinh tròn và ép
kJiòng
làm vàt lieu bi nhiém bàn bòi càc tap
Idiòng
mong muòn. Bia sau khi ép dugc sày sa
bò a
1 SQÌ^Q
trong thòi gian 2 giò
de
nuóc bay hai và bia có dò cùng nhàt dinh. Sau dó, bia
dugc dua vàc
lò
nung thiéu két ó nhiét dò
1100 ^ 1300*^0
trong 4 già. (Lò nung Carbolite
RHFl
500 làm viéc theo chuong trinh tu dgng vói dò òn dinh nhiet dò cao, nhiét dò tòi da
cùa
lo
là
1500"C.
Toc
dò
tàng,

giàm nhiét dò cùa lò dugc chgn ó già tri
l,5°C/phùt).
Càc
bia có dò co ngót bé màt khoàng 25%.
t'^
vi
^
Hình
1.3.
He
phùn xg DC và RF magnetron
Bia gòm hòn hgp có thành phàn luòn luòn òn
djnh.
do dó thành phàn cùa màng
mong có dò òn dinh và lap lai cao. Ngoài ra,
de
che tao càc màng ZnO pha tap
vói
hàm
lugng cao,
con
sù dung bia ghép. Bia ghép nhan dugc bang càch dat càc miéng vat lieu
khac dang lèn trèn bia nèn ZnO. Khi dó, thanh phàn cùa màng khòng chi phu thuòc vào
hiéu suàt phùn xa cùa càc vàt liéu
ma con
phu thuòc vào dièn tich bè màt cua càc thanh
vàt liéu [15]. Khi càn thay dòi nòng dò chat pha tap chi càn thay dòi so miéng \àt lieu
4
dàt. trén bia ZnO tinh khiét. Day là
mot

loai bia don giàn, tién lai, tiét kiém,
de
thay dòi
nòng dò pha tap cùng nhu dòi tugng pha tap. Do mùc dò phùn xa cùa bia có dòi xùng
xuyén tàm nén nguòi ta thiròng làm càc thanh vat liéu có dang hinh ré quat và dat dòi
xung tam
He phùn xa trén bia ZnO tinh
Idiiét.
Day là
mot
loai bia dctn giàn, tièn
Igi,
tièt
kiém,
de
thay dòi nòng dò pha tap
cìing
nhu dòi tugng pha tap. Do mùc dò phùn xa cùa
bia có dòi xùng xuyén tàm nén nguòi ta thuòng làm càc thanh vat liéu có dang hình ré
quat và dàt dòi xùng tàmhùn xa Univex-450 (Hình 1.3) có hai nguòn phùn xa, trong dó
mot
nguòn phùn xa r.f magnetron có thé làp dàt dòng thòi hai bia vat liéu và mot nguòn
phùn xa DC magnetron. Nguòn phàt r.f vai tàn sò còng huóng
là
13,56 MHz, còng suàt
tòi da là
600W.
Chàn khòng cùa buòng phùn xa dat tòi
lO'^Torr.
Khoàng càch giùa bia và

phàn gà giù
de
tà 6cm. Nhiét dò cùa
de
có thé thay dòi tòi
450°C
nhò mot lò day dién tró
có khòng
che
nhiét dò, sai sò
±2"C.
Plasma dugc hình thành trong mòi truòng
khi
Ar sach
3N. Chiéu day cua màng dugc xàc dinh qua dàu ào thach anh gàn lién vói thiét bi. Dòi
vói he phùn xa Univex-450, Leybold thì
khoàng
càch tù bia tói
de
là khòng thay dòi và
có càu hinh có dinh vói bó gà
de
dàt phia trèn và song song vói mat phàng cùa bia.
1.3.
Che tao màng ZnO pha tap
Màng mòng ZnO pha tap In dugc
che
tao trén
de
thùy tinh bang càch phùn xa trén

mot bia
ZnO:In
có duòng kinh 7.5 cm trong mot he phùn xa R.F. magnetron. Bia
ZnO:In
dugc
che
tao bang càch nung hòn hgp bòt ZnO (99.9%) và bòt
In203(99.9%)
ó nhiét dò
cao.
Hàm lugng
In203
dugc
dira
vào 5 bia khàc nhau làn lugt là 1%, 2%, 3%, 5% và 8%
theo khòi lugng ( Hình
1.4).
Hình 1.4. Bia góm
che
tgo tù
lión ligp
bòt ZnO và bòt
P2O5
(2% vé
kliòi
luang).
Màng mòng ZnO pha tap N và P dà dugc
che
tao trén
de SÌO2

và trén
de
thùy tinh
bang phuang phàp phùn xa r.f magnetron. Bia gòm ZnO có duòng
kinli
7,5cm
dugc pha
5
tap vai càc hàm lugng khàc nhau 0; 1; 2 và 5%
P2O5
vè khòi lugng dà dugc sù dung
de
phùn xa.
Càc bia dugc tròn déu vói
chat
pha tap trong
eòi
ma nào, có pha thém
chat
két
dinh PVA và da dugc ép duòi àp
lue
60 tàn và sau dò dugc nung a
1150°C
trong 4 già,
trong mòi truòng khòng khi.
De
Si và
de
thùy tinh dugc làm sach

bang
qua trình mng siéu àm trong acetone và
sau dó dugc thòi sach bang khi
N2
truòc khi phùn xa. Buòng phùn xa dugc hùt chàn
khòng dén
àp
suàt ca bàn là 10' Torr bòi mot bam sa càp dùng dàu và
mot
barn turbo
phàn tù, sau dó hón hgp khi gòm Ar và
N2
dugc barn vào buòng thòng qua mot bg dièu
chinh luu lugng dòng khi. Trong suòt qua trình tao màng, àp suàt khi trong buòng dugc
giù ó 5Pa vói càc àp suàt riéng phàn cùa khi
N2
thay dòi tù 0 dén
100%.
Nguòn cung càp
cho he hoat dòng a tàn sò
l3.56MHz.
Mot lò nung bang day dién trò dugc dat duói
de de
thay dòi nhiét dò cùa
de
khi
che
tao màu. Khoàng càch giùa bia và
de
là khoàng 4cm. Tàt

ca càc màng déu dugc làng dong
ó
nhiét dò
350°C
trong 30 phùt và sau dó dugc làm
nguòi tu nhién dèn nhiét dò phòng.
Càu trùc tinh thé cùa màng
ZnO:ln
dugc phàn tich bang
nhièu
xa da X
(Bmker-
AXS D5005). Vi hinh thài cùa màng dugc quan sàt bang hién vi dién tù quét (SEM).
Tinh
chat
dièn cùa màu dugc do bang he do hiéu ùng Hall sù dung càu hình 4
mùi
dò van
der Pauw. Càc phép do dò truyén qua quang hgc dugc thuc hién trén
mot
phò kè
Shimadzu
UV-2450. Phò huynh quang thu dugc nhò phò ké FL3-22 Jobin Yvon Spex vói
niiuón
kich thich là dèn xenon 450W.
CHUCNG
il:
KÉT QUA VÀO THAO LUÀN
2.1 DTa nano ZnO pha tap In
Chùng tòi dà thu

dugc
càc
dia ZnO:In
vói màt dò cao trén de Si bang
phuo'ng phàp
bòc
bay nhiét nhu dà chi ra trèn hình 2.1
-'••':-^^/V>•-^;.'•<;^•^'^•V'
^•;••^•^''•••<•••^''>-^'•?',^^
*:;-';f^v-^''t
.<-•-
•^•.•;'
r-
-/,'- ^
••••tv
:. ' •••^•''
\//-,7:-„:v-r, ^
4
"
-'f,IV-
.
'-^-^
Hinh
2.1
.Anh
SEM cùa càc
dia ZnO:In
(hình di kèm: ành SEM phóng dai)
Càc dTa có dang
lue

giàc vói càc góc
ò"dình
là 120° nhu da
chi
ra trén hình 1. càc
dia
có
dò
day
khoàng vài chuc nm và có duòng kinh
co'
vài
}im.
L=_J
^ y
'J*^
„^/
Jv ^^.wJ'
L
20
30 40 50
2 Theta
50
Hình 2.2. phó nhiéu xa tia X cùa càc d7a
ZnO:In
Hình 2.2 chi ra phò nhièu xa tia X cùa càc dTa
ZnO;In.
ta có thé thày ràng càc
dinh
nhiéu xa

trong phò
tuo'ng
ùng vó'i càu trùc
lue
giàc vvurtzite cùa ZnO. Càc dinh nhiéu xa cho thày càc
dia
ZnO có dinh
huó-ng
tinh thè rat tòt. phàn tich phó nhiéu xa tia X cho thày càc hàng sò mang là
a
-3.248
A vàc
=
5.206
A.
Fig.2.2.
sho\ss the
XRD patterns of
In-doped
ZnO disks.
It
ean be seen that the peaks in the
pattern can be
indexcd
to vvurtzite
structure.
The strong
difTraction
peaks indicate
hi'ih

ciAstalIiiuty ofthe
ZnO disks. Analysis
ofthe .XRD
shov\s
kittice Constant
of
a
= 3.248 A and
e
=
5.206
A.
7
ra^.
^ri
Hình 2.3 Phó EDS cùa
dia
nano
ZnO:In
Phép
6Q
EDS cho
thày
hàm
luo'ng
In trung bình trong càc dTa
(dupc
djnh nghTa
bòi ti
sò ln/(Zn+[n) ) dat tói 26.8% (hình 2.3).

Hình 2.4. (a) anh
TEM
cua càc
dia
nano,
fbjpìió SA
ED cùa càc
dia
zno nano,
(e)
ành TEM có dò
phàn giai cao cùa càc
dia
zno nano khi chùm electron chiéu vuóng góc vài càc
dia
nano.
Phép phàn tich ành TEM cung càp cho chùng ta chi tiét hon vé vi càu trùc cùa càc dTa
nano,
nhir
cho trong hình 2.4, càc dTa nano có dò truyén qua tòt dòi vói chùm electron và dò
Urang
phàn trén cà dTa Là tuong dòi dòng
nhàt,
cho thày càc
dia
là mòng và bé mat Là phàng nhu
dà
chi
ra bòi anh
SEVI.

Rat nhiéu dTa có dang
lue
giàc déu.
Anli
nhiéu xa chùm electron (SAED)
cho thày càc
dia Uà 6ow
tinh thé, Hinh 2,4b Li anh TEM phàn giài cao cùa càc dTa nano, Khoàng
c:icii
giùa càc lóp tinli thé la
vào khoàng
0:28
nanomet,
tuo'ng
ùng vó'i huóng tinh thé là [01 10]
trong
màt phàng
(000
I
),
Diéu nàv
chi
ra ràng càc dTa chu yéu phàt trién theo 6 huó'ng dòi xùng là ±[1010];
±[1 100] và
±[0110]
và su phàt trién theo chiéu [0001] là bi han
che
nhu dà
dugc ininh
hoa

trons
hình 2,5.
'^
Hình 2.5. Anh SEM cùa càc
dia
nano và càc huórìg tinh thé tuang
img.
Hon nùa, tàn xa raman cùng da dugc thuc
liién
dòi vói càc dTa nano,
vi
day là
mot
phép do rat
nhay dòi vó'i càc tinh chat tinh thé. càu trùc và sai hong. Hình 2.6 chi ra phoor raman cùa càc dTa
nano,
ZnO có càu trùc
lue
giàc vvurtzite và thuóc nhòm
CG,,
theo nhu ly thuyét nhóm, càc mode
A1+EI+2E2
là càc mode hoat dgng raman [6]. Hai dinh cao ho"n
ò'
103 và 433 cm"' dugc qui cho
là mode quang ngang cùa A
I,
hai dinh khàc yéu ho'n và ròng hon
ò'
203 cm" và 335 cm" có thé

qui cho tàn xa Raman thù càp xuàt hién tù bién khòng cùa phonon 2_TA (M) và 2-E2 (M), tu'O'ng
ùng. Su xuàt hién cua dinh
El
(LO, 585
cm-1)
do
su'
thiéu hut òxy chùng tó ràng có nùt
khu>ét
o.\y
trong càc
dia
nano ZnO .
ra
o
(/>
e
03
E
CD
cr
2"'
order
i 433
1(E„ High)
379
(A,, TO)
100
200 300 400
500

600
Ramman shift
(cm'')
.Hl/ìh
2.6. Phó tàn xg
Roman
cùa càc dia
nano ZnO
Co che
hình thành cùa càc dTa là chua rÒ
ràng.
Su phàt trién han che theo huang
[0001]
có thé là do càc gigt chat
long
Zn do
qua
trình tu xùc tàc. Hoi Zn và In dugc hinh thành bòi qua
trinh khù nhiét ZnO và
ln:0;.
cùa C ó vùng nhiét dò cao
clnivén
xuòng vùng nhiét dò
thàp
và duo'c
làng dgng thànhcàc
gigt long
và sau dó bi oxy hóa thành càc màm zno vói càc mat
lue
giàc.

Dònu
thói,
viéc pha tap In cùng dat
dirgc
qua
qua
trinh thav thè In cho Zn trong zno.
\éu
mat (0001)
cua tinh thé ZnO luòn dugc giù sach và càc gigt long mói lién
tue du'gc
bó sung và bao phu phàn
con lai cua màt
(0001}
thi ta se thu dugc càc
dì'a lue iziàe
ZnO:In.
Hinh 2.7a chi
ra
sir
phu thuòc cùa phò
huynli
quang cùa càc
dia
nano
ZnO:In
vào
nhiet do trong
Idioàng
tù

10
K
dén 300
K
vói buóc
song
kich thich 300 nm. Tù hình
vè
có thé nhan
thày:
tai nhiét dò 14
K
trong mién
tir
ngoai quan sàt thày hai vach
bue
xa hep
có dinh nàm
tai
càc nàng lucmg 3,369 eV,
3,307
eV
và
mot dai
bue
xa
ròng có dinh
tai
3.136
eV. Trong mién nhin thày quan sàt thày

mot
dai
bue
xa rong, eó
cuÒTig
dò yéu,
có
dmh nàm tai 2.489 eV.
Tù hình 2.7a,
ta
cùng nhan thày: khi tàng nhiét dò, cuòng
dò
cùa eàc vach huynh
quang déu giàm, nhung cuóng dò vach 3,369 eV giàm nhanh nhàt
và eó vi
tri
dinh
hai
dich
vé
phia nàng lugng thàp. Khi nhiét
dò
tàng dén 134
K,
vach này yéu
tói
mùc
thé
hién nhu mot
bò

uòn trén
suón
phia nang lugng cao cùa vach 3,307
eV,
vi
vày
rat klió
quan sàt. So vói vach 3,369 eV, vach 3,307 eV tàt chàm hon nhiéu. Tai 44 K, vach 3,307
eV dà tró nén chiém uu thé trong phò và tòn tai cho dèn nhiét dò phòng. Cùng vói
sir
tàng
nhiét dò
vi
tri dinh cùa vach 3,307 eV dich vé phia nàng lugng thàp.
Khi tàng nhiét dò,
vi tri
cùa
dai
bue
xa
rgng
ò
mièn nhìn thày 2,489 eV hàu nhu
khòng thay dòi. trai lai. dai
bue
xa
ròng
ó
mién
tù

ngoai 3,136 eV dich chuyén manh
vè
phia nàng lugng thàp. Trong dièu kién dò, quan sàt dugc mot vach
bue
xa
mói tai 3,235
eV.
^
(dv
•o-
-a
z(.
•aoooo
-
i60000
-
•JOOCO-
A20000
-
100000-
90000
-
60000
-
dOOOO -•
20COO-I
a
14K
:
b 44K

I
C 84K
d 134K
e
304K
<-^-^.vi
a)
•5
•e-
U
b)
'a
b
a
e
^Wwid
€
b
14K
'
84K
1
134K
224K|
304K
/
/'
re
2 8 3 0 3 2
3

50
2 Ti < CO *25
Naiig lupng (eV)
Hình
2.
7.
Phó huynh quang(a) và phó kich thich huynh quang fh) cùa càc dia
nano
ZnO:In
duvc do
e/
càc
nhiél
dó (rong
khoàng
tir IO
K
dèn 300
K
Str thay dòi cùa phò huynh quang cua
dia
nano
ZnO:ln
theo nhiét dò nhu dà mò
tà
ó trèn hoàn toàn giòng
su
thay dòi cùa phò huynh quang cùa eàc hat nano tinh thè
ZnO:In
10

2
theta
(deg
Hình 2.8. Phó nhiéu xg tia X cùa
niàng ZnO:In
ó càc nhiét dò
de
khàc nhau.
a:
5ff'C;
b:
HKf'C:
e:
I50'C:
d:
200"C;
e:
250'C;f:
300'C.
Kich
thuóc tinh thè cùa càc màng dà dugc dành già
bang
càch
sir
dung còng thùc
Sherrer [18]:
0.9>.
d
=
(2.1)

PeosG
trong dò, X là buóc
song
tia X,
(3
là dò ròng bàn cuc dai cùa vach
(radian),
9
là góc nhièu
xa, già tri trung binh cùa chùng làn lugt là
18,
22, 24, 25, 26, 28nm dòi vói 6 màu dà
che
tao,
diéu này cho thày su hoàn thien trong trang thài tinh thé cùa màng khi nhiét dò tàng
tù50^300V.
2.2.2. Vi
càu triple
cùa màng
Hinh 2.9a là anh SEM cùa màng dugc
che
tao ó nhiét dò
150°C,
tù hình vè ta thày
màng có càu trùc dang hat, kich thuóc càc hat khà dòng déu. Hình 2.9b là ành SEM màt
cài
ngang màng
ZnO:In
dugc
che

tao trèn de thùy tinh cho thày dò
day
cùa màng là
khoanu 1
lOOnm.
ì
l'V^'H^"*
'I—I
////^/z
2.9.
('(^J
/i/i/z
SEM
cùa
mgt màu duac
ciié
tgo a nhiét dò de
T^
=
150°C.
(b) Anh SEM màt càt vuòng góc vói mgt phàng cùa màng.
2,2.3.
Tinh chat dién
Tinh chat dièn a nhiet dò phóng cùa màng
ZnO:ln
phu thuòc vào nhiét dò
de,
àp
suàt cùa khi tra Ar. hàm lugng
ln203

trong bia, cùng nhu phu thuòc vào còng suàt phùn
xa trong qua trình
che
tao màng. Trong
nói
dung cùa phàn này ta sé khào sàt su thay dòi
tinh chat dién cùa màng theo nhiét dò
de
và hàm lugng
In^O}.
Bang
càc phép
ào
hiéu ùng Hall, ta thày màng
ZnO:In
là bàn dàn suy bién loai n
vói dién tra suàt trong khoàng tù
5,8.10'^
^
4,5.10"'^Qcm,
nòng dò hat tài khoàng
3,2.10^°cm"^
và dò linh dòng Hall trong khoàng tù 6,02
-^ 15,13cmVVs Ichi
nhiét dò
de
tàngtù50^300'^C.
Hình
2.10
thè hién su phu thuóc nhiet dò

de
cùa
tinh chat
dien cùa càc màng dugc
che
tao tù bia hàm
Urgng In203
là 2%. dièu kién ngung kèt:
PAP^
5,8.10"'Torr,
P
^
200W.
Dién tra suàt cùa màng thàp nhàt khi nhiét dò
de
là
150^^0,
khi dó nòng dò hat tai
tiong
màu là
kVn
lùìàl.
Sii
thay dói cua dò
linli
dgng Hall là tuang dòi nho. Ta có thè thàv
ràng khi nhiét dò de tàng tù nhiet dò phòng
lèn
150''C.
nòng dò hat tài tàng lén và dièn tra

suàt cua
niàny uiain
tir
5,8.10'''
xuòntJ con
4.5,10"Qcm.
E
-C
60
p
O
50
'9
40
B
30
Q 20
10
0
—•— Ojéii
(rà
siKfr
—°—
Nòng dó
lijt
lai
-A-FWHM -*—Do Imhdònc
Hall
5
•=.

50
100
150
200 250
JOO
Nhiél
clódé'("C)
0.50
0 45
0 40
0
35
0 30
"1
•
•o-
-e
—.
ti.
X
>
n,
•
-
Hình 2.10. Tinh
chat
dién cùa màng
ZnO:ln tìieo
nhiét
dò de.

So di
eó su
thay
dòi nhu vày là do
tinh tinh
thé
cùa màng
da
dugc
cài
thién,
làm
tàng
sir
thay
thé cùa càc
nguyen
tù Zn
bang
càc
nguyen
tù In và
giàm
càc
nguyen
tù In
dién
kè
khi
ta

tàng nhiél
dò
dèn
150''C.
Nòng
dò hat tài
trong màng giàm manh
khi
nhiét
dò
de
tàng
lèn
trén
200°C
cho
thày có
su
bòc bay cùa
In
trong qua trình tao màng.
.i
10-^
2
4 6
Hàm
luuny ln,()
C-o)
Plình
2.JI.

Sup/ìu
thuóc hàm lugng
InjO]
cùa dièn
irà
suàt cùa càc
mano
Dién
Irò
suàt
cùa
càc màng cùng
phu
thuòc
vào
thành phàn cùa bia. Hình
2.11
là
dò
thj
sir
phu
thuòc
cùa
dièn
tra
suàt
cua
màng
vào hàm

lugng
luiO}
trong
eàc bia. Càc
màng dugc
tao ra
a
diéu kien:
PAI-
=
5,8.10'
Torr,
P
^
200W,
T^
là
nhiét
dò
phòng. Mang
ZnO tinh khiét thuòng
có
dién
tró
suàt
cao co
10
Qem,
khi pha tap In,
dién

tró
suàt
cua
màng
2Ìùm rat
lón. Càc
màns
dugc
che
tao tù bia có hàm
lugnt^
2%
In^Oì
có
dién
tra
suàt
thàp nhàt. Tuy nhién, khi hàm lugng
In203
tièp tue tàng lén, dién tró suàt cua càc
màng tàng rò rét. Dòi vói màng ZnO pha tap In, khi càc
nguyen
tù a càc mùc tap nòng
loai n dugc dua vào mau a vi tri thay thé Zn thì chùng se tao ra nhiéu electron tu do han
và do dò càc mau sé tra lén
dàn
dién tòt hon. Tuy nhién, khi hàm lugng In vugt qua giói
han (già tri
gioì
han trong truàng hgp này là 3%

In203),
thi nhùng
nguyen
tù In du thùa
tòn tai trong màng nhu càc
nguyen
tù dién ke se dóng vai trò là càc tàm tàn xa, làm giàm
dò linh dòng cùa màng và két
qua
là làm tàng dién tra suàt.
2.2.4. Tinh chat quang
Hinh
2.12a
là phò truyén qua cùa càc màng làng dgng ó càc nhiét dò
de
khàc nhau
dugc do vói buóc
song
thay dòi tù
300-800nm
(càc màu dò
day
UOOrma).
Ta thày ràng
dò truyén qua trung binh trong vùng nhìn thày (400-800nm) là trén 85% vói mgi nhiét dò
de.
Diéu này có nghia là nhiét dò
de
khòng ành huóng nhiéu dén dò truyén qua cùa màng
trong vùng nhin thày.

l^uy
nhién, su dich bó hàp thu
ó
vùng buóc
song
ngàn có lién quan
chat che tói nhiét dò
de
trong qua trình
che
tao màng
ZnO:In.
Tù
hinli
4.5a, ta thày bó
hàp thu cùa màng dugc làng dgng ó
200'"^C
bi dich vè phia nàng lugng thàp so vói bó hàp
thu cua màng dugc
che
tao
ò
150*^0;
su thay dòi này phù hgp vói qui luàt dich chuyén
Burstein-Moss.
Theo dó, bó hàp thu cùa mot chat bàn dàn suy bién se bj dich vé phia
nàng lugng thàp khi nòng dò tap
chat
giàm di,
Càc vàn giao thoa cùa eàc dinh trong phò truyén qua chung tó càc màng

ZnO:In
dugc
che
tao eó dò phàng
rat
cao.
200
100
3 0 3 5
Njni;
IU.IIIÌ;
lt\|
0 900
tui/i.
•'line (Min
Hinh
2.12,
(a) Phò truyén qua cùa màng
ZnO:In
trong vùng ành sàng nhìn thày.
(b) Dò róng vùng càm cua màng
ZnO:In
dugc
che
tgo a càc nhiél dà
de
khàc nhau
15
Hình
2.12b

là
dò thi cùa dò ròng vùng càm cùa càc màng
ZnO:In
dà dugc
che
tao
ó càc nhiét dò
de
khàc nhau. Dò ròng vùng càm này có thé xàc dinh dugc
bang
càch vè
dò thi
(ahv)'
^
f(hv),
sau dó ngoai suy phàn tuyén tinh theo
tn,ic
nàng lugng.
Tù hinh
2.i2b,
ta tinh dugc
Eg =
3.28; 3,55 và
3,45eV,
tuong ùng dòi vói càc
màng
du-gc
làng dgng trén
de
ó nhiet dò 50;

150
và a
200^^0.
Dòi vói
mot
chat bàn dàn có dò rgng vùng càm lón nhu ZnO thì phò huynh quang
là mot trong nhùng tinh
chat
quan trgng nhàt cùa màng. Phò huynh quang à nhiét dò
phòng cùa màng
ZnO:In
duge
trình bay
trong hình 2.13.
Hai dinh huynh quang rò nhàt là mot dinh hep ó
~
378 và mot
dai
ròng 474-
584nm. Tuy nhién dinh huynh quang ròng a vùng 474-584nm bao gòm 6 dinh nhó.
Chùng tòi cho ràng càc dinh này có lién quan dén càc sai hòng nhu nùt khuyét òxy hay
kèm dièn kè.
1 ' 1 1 1
E
e
co
1
J
\ ^^
E 1

E
•=
to
!=
_
T-
C->
^ —
E
1-
tn
m
e
IO
1
1 ,
^
f
\
V
350 400
450 500 550
Buóc
.song
(nm)
600 650
Hình
2.13.
Phó huynh quang cùa màng
ZnO:ln ó

nhiét dò phòng
2.3
Màng
ZnO pha tap P
2.3.1
Phò
EDS
Hinh
2.14
là phò EDS cùa mot màng dugc tao ra vói hàm lugng tap
chat
P là 2%
nguyen
tù. Phò EDS cùa màng cho thày hàm lugng P trong màng là 0,45% khi phùn xa
bia pha tap 2%.
C-àc
két qua dàu tièn
Idii che
tao màng móng ZnO pha tap P tù càc bia gòm ZnO
pha tap vói hàm lugng P khàc nhau cho thày càc màng nhan dugc có tinh dàn loai n, và
có càu trùc vvurtizite.
16
cps
Nàng
lugng
(keV)
Hình 2.14. Phò tàn sàc nàng luang cùa màng
ZnO:P.
2.3.2. Tinh chat dien
Càc phép do hiéu ùng Hall cho thày trong tàt cà càc truòng hgp, viéc pha tap P

trong ZnO khién cho nòng dò electron tàng manh khién cho càc màu dugc tao ra có dò
dàn loai n.
Hình 4.8 là dò thi cùa dién tra suàt và nòng dò hat tài cùa eàc màng dugc phùn xa
tir bia có hàm lugng
P2O5
thay dòi, dièu kién
ngtrng
kèt:
Ts = 350"C
và P
=
200W. Ta
thày vói hàm lugng 2%P thì dién tra suàt cùa màng
ZnO:P
là nhó nhàt.
E 0.1
o
•5
0.01
y.
C
c
1E-3
Dién
tràsuai
Nóns
dó
hai idi
1E20
1E19 'xi

0 00
COI
0 02 0 03
0 04 0
Q5
Hàm
launq
l;ip
chiit Phùtphu ( %)
1E18
Hình
2.15.
Dièn
irà
suàt và nóng dà
ligi lai
cua
numg ZnO:P
vài hàm lugng
P:0
khàc
nhau.
Hình
2.15
là dò thi dién tra suàt. nóng dò hat tài và dò linh dòng Hall cua càc mau
khi nhiet dò
de tha_v
dòi dòi vó'i mang
ZnO:P')fo
dugc

che
tao vói cóng suàt phùn xa
17
I
DAI HOC QUOC
GIÀ
HM
^(J^
L
Il/
6^d
200W. Càc phép do hiéu ùng Hall theo càu hình 4 mùi dò van der Pauw cho thày khi tàng
nhiét dò
de
thì dien tra suàt cùa càc màng cùng tàng lén, dó là do có su suy giàm nòng dò
hat tài trong khi dò linh dòng Hall thay dòi
rài
it.
Nhu'ng ly giài dan gian dua trén su thay thé cùa P (nhóm
Vj
vào vi tri cùa 0
(nhóm
VI)
se khién chùng ta du doàn ràng màng
ZnO:P
có tinh dàn loai p. Tu\ nhién, rò
rang là viéc tàng nóng dò tap P chi làm tàng tinh dàn loai n nhu chùng ta thày qua két qua
xàc dinh bang hiéu ùng Hall. Nhu vày. tinh
chat
pha tap cùa P trong ZnO phùc tap hon

nhiéu so vói mò hinh dan giàn ó trén. Su thay thé cùa P
ó
vi tri cùa Zn có thé dua dén
trang thài donor chàng han nhu trang thài òxy hóa thòng
thuòng
+3 cùa P ó vi tri
Zn^".
Cùng eó thé qua trình bù trù do nhùng sai hòng loai n có nguòn gòc tù P
^,
P^^,
hoàc
P^',
6'
,'
4
•V-
e
3
• Dièn
tra suàt
-o—
Nóng dò hat tài
CJ Dò
linh
clónn Hall
250 300 350
Nhiét
dò
de
("O

1E20
•-
C
•'C
2:
1E19
20
18
5
16
14
400
Hình
2.16.
Dién
iro'
suàt. nóng dò hgt tài và do linh dóng Hall cùa càc màu khi nhiét do
de ihay
dói dói
vi'ji
mang
ZnO:Po 02
duoc
che
tao
ù
cóng suàt phùn xg
2001-1'.
Viec pha tap P se dua dén viec tàng cuòng tinh dàn loai n trong càc
mànu ZnO:P

dà
duv'C che
tao, cho thày
sir
hinh thành cùa càc trang thài donor nòng.
2.3.3.
Màng ZnO dong pha tap N, P
De
có thé nhan dugc màng ZnO loai p,
chting
tòi tién hành pha tap dòng thòi ca
phòtpho và nita. Chùng tòi dà che tao màng
ZnO:P:N
bang phuong phàp phùn xa r.f.
18
magnetron sù
diing
N:
làm nguòn tap N và bia gòm ZnO pha tap P vói hàm lugng 2% và
thay dói lugng
N2
trong mòi truàng ion hóa (bao gòm hòn hgp khi Ar và
Ni).
Càc màu
ZnO:P:N
trén
de
thùy tinh có màu nàu do dòng nhàt, dò dam
nliat
tùy theo nòng dò nito

pha tap vào màng.
0.48
0.44
I
0.40
^
>
0.36 -
•a
C
m
1
1
• (002)
/
hOO%
NJ
:
f[
^80%
NJ
l\
-[60%
N^
f[
40%
N^;
il
;
20%

N.^
20
30 40 50
2 Theta
/
f
,
1
. ,
1
0.32
0 20 40 60 80 100
Ap
suàt
riéng phàn cùa khi
N^
(%)
Hình
2.17.
FWHM cùa dinh (002) cùa màng
ZnO:P:N
khi àp suàt riéng phàn cùa khi
NJ
thay dói.
Dò thj su thay dòi cùa bàn dò ròng (FWHM) cùa dinh (002) khi àp suàt riéng
phàn cùa khi
N^
thay dòi dugc thé hién trén
hìnJi
2.17.

Hình ve di kèm trong hình 2.17 là
mot
sò phò XRD cùa càc niàng
ZnO:P:N
vói àp suàt riéng phàn cùa khi
N2 Idiàe
nhau là
20.40.60,
80
và 100%,
Trong tàt ca càc truàng hgp, chi xuàt hien duy nhàt
mot
dinh tuang
t'rng
vói mat
((J02)
cua ZnO trong phò và khòng
he
thày eàc dinh
Ichàc.
Dièu này cho thày càc càc
màng có càu trùc lue giàc, dinh huóng uu tièn theo truc e vuòng góc vói
de.
IChi
àp suàt riéng phàn cùa khi
N2
tàng tù 0 dén 100%. bàn dò ròng dàu tién giàm
xuòng, dat dugc già tri nhò nhàt là 0.3°
Idii
àp suàt riéng phàn cùa

Iclii N2
là 40% và sau
dó tàng lén. Già tri FWHM bi ành huòng bai
rat
nhièu yèu tò nhu kich thuóc
hat,
su phàn
bò ùng suàt và nhiing sai hóng cùa tinh thè
[13].
Do dó, FWHM
thuòng
dugc sù dung
de
làm
mot
thòng sò xàc dinh chat lugng cua màng.
19
Theo quan diém này, chùng ta eó thé di dén két
luàn,
viéc dua
Ni
vào trong mòi
truòmg
che
tao màng se có tàc dung tich cuc
de
cài thién tinh
chat
linh thé cùa màng
ZnO:P:N.

Ap suàt riéng phàn tòi uu cùa khi
N2
là tù 20-40%, do eàc màng
ZnO:P:N
tuong ùng có già tri FWHM nhò hon và có tinh dàn loai p tòt hon nhu dugc chi ra trong
hinh 2.17
vàbàng
1.
Bang
I. Su so sành tinh chat càu trùc và tinh
chat
dién cùa màng
ZnO:P:N.
1
1
Màu
1
1
2
1
3
I
i
1
'
5
Àp
suat
riènii
phàn

cua
khi
N2(%)
20
40
60
80
100
• r
„
SÒ liéu tinh duac tù dinh nhiéu
xa (002)
20
(dò)
34.07
34.09
33.89
33.78
33.59
a
(A)
3.26
3.26
3.25
3.27
3.27
e
(A)
5.25
5.26

5.28
5.30
5.32
FWHM
(dò)
0.32
0.30
0.33
0.35
0.38
Kich
thuóc
tinh
thé
(nm)
20.05
31.85
21.23
19.10
16.56
Dién
trò
suàt
(ti
cm)
4.0
xlO^
31
xio"
4.1

xlO'
1.53
xlOl
1.25
xlO'
Phép do
hi
Dò
linli
dòng
(cm"/V.s)
189
15
22
31
43
éu ùng Hall
Nòng
dò hat
tài
(cm'^)
4.32
1
nl'l
xlO
6.03
1
nlò
xlO
1.15

xlO'-'
5.01
xlO'-'
9.7
xlO'^
Loai
dàn
P
P
n
n
n
Dién trò suàt cua màng giam tù
4,0.10"
xuòng
con
l,25.10"'Qem
khi tàng àp suàt
rièng phàn cùa khi
N2
tù 20 dèn
100%o.
cho thày dò lón dién trò suàt giàm dén 3 bàc. Dò
linh dòng Hall giam
mot
bàc tù
189
xuòng
con
13

cmVV.s,
nòng dò hat tài tàng tù
4.32.10''
lén
97.10'^cm"'.
Dièu dàng ngac nhién nhàt là càc màu dugc phùn xa vó'i àp
20