ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƯNG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C T NHIÊN

Nguyễn Thị Vân Trang

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ
β – ĐIXETONAT KIM LOẠI CÓ KHẢ NĂNG THĂNG HOA

Chuyên nga
̀
nh: Hóa vô cơ
M s: 60 44 25 LUÂ

2+
6
1.1.4. Khả năng tạo phức của Ni
2+
7
1.2. β–ĐIXETON VÀ CÁC β-ĐIXETONAT 8
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của các β-đixeton 8
1.2.2. Phƣơng pháp tổng hợp các axetylaxetonat kim loại 10
1.2.3. Khả năng thăng hoa của các β-đixetonat kim loại và ứng dụng. 11
1.3. PHƢƠNG PHÁP CVD 16
1.3.1. Các phƣơng pháp chế tạo màng mỏng 16
1.3.2. Phƣơng pháp lắng đọng hoá học pha hơi (Chemical Vapour
Deposition – CVD) 18
1.3.3. Phƣơng pháp lắng đọng pha hơi hợp chất cơ kim (Metal-Organic
Chemical Vapour Deposition - MOCVD) 20
1.4. GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MÀNG
MỎNG. 22
1.4.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 22
1.4.2. Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) 23
1.4.3. Phƣơng pháp phổ phát quang 27
1.4.4. Phƣơng pháp phổ tử ngoại khả kiến (UV - Vis) 29
1.4.5. Phƣơng pháp đo bề dày màng và hình thái học bề mặt 30
CHƢƠNG 2 – ĐỐI TƢỢNG, MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.1. ĐỐI TƢỢNG, MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 31
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.2.1. Xác định hàm lƣợng kim loại trong phức chất. 31
2.2.2. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 34
2.2.3. Phƣơng pháp phân tích nhiệt 34
2.2.4. Phƣơng pháp thăng hoa ở điều kiện áp suất thấp. 35

3.6.2. Nghiên cứu màng bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X 58
3.6.3. Nghiên cứu hình thái bề mặt màng 59
3.6.3. Nghiên cứu bề dày màng 61
3.6.4. Nghiên cứu tính chất quang của màng 63
KẾT LUẬN 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
PHỤ LỤC 71
MỞ ĐẦU

Phức chất kim loại chuyển tiếp với các phối tử hữu cơ đã và đang đƣợc chú ý
nghiên cứu và tổng hợp do chúng có những tính chất quý báu với khả năng ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực với các mục đích khác nhau nhƣ: phân tích, tách, làm

4s
1
. Đồng đơn chất là kim loại màu đỏ, trong tự nhiên tồn tại
chủ yếu ở 2 dạng đồng vị bền là
63
Cu (70,13%) và
65
Cu (29,87%) [16]. Đồng là một
kim loại rất kém hoạt động hóa học. Trong các hợp chất đồng có số oxi hóa +I, +II,
trong đó +II là số oxi hóa đặc trƣng.
Ion Cu
2+
có cấu hình electron: [Ar]3d
9
, trong nƣớc tạo nên ion phức
[Cu(H
2
O)
6
]
2+
có màu xanh do dung dịch hấp thụ mạnh ánh sáng có bƣớc sóng trong
vùng 600-800 nm. Ion Cu
2+
là chất tạo phức mạnh. Với cấu hình d
9
các phức chất
Cu(II) luôn là các phức chất thuận từ trong mọi trƣờng phối tử. Các phức chất của
Cu(II) đƣợc biết đến nhƣ một trƣờng hợp điển hình mà cấu trúc ảnh hƣởng nhiều
bởi hiệu ứng Jan-Telơ, vì vậy hiếm khi gặp các phức này có cấu trúc bát diện, tứ

phối tử đó là H
2
O. Tƣơng tự nhƣ vậy khi thêm dƣ etylenđiamin (en) vào dung dịch
muối Cu(II) ngƣời ta cũng chỉ thu đƣợc [Cu(en)
2
(H
2
O)
2
]
2+
. Liên kết của Cu với 2
phân tử H
2
O trong [Cu(NH
3
)
4
(H
2
O)
2
]
2+
và [Cu(en)
2
(H
2
O)
2


Crom là kim loại thuộc nhóm VIB, chu kì 4, có cấu hình electron [Ar]3d
5
4s
1
.
Ở trạng thái đơn chất, crom có màu trắng bạc, có ánh kim. Ở điều kiện
thƣờng, crom bền vững với không khí, hơi ẩm và khí cacbonic. Nguyên nhân là do
crom đƣợc bảo vệ bởi màng oxit mỏng và bền ở trên bề mặt. Trạng thái oxi hóa đặc
trƣng của crom là +II, +III, +VI [5].
Ion Cr
3+
có cấu hình electron [Ar]3d
3
, đây là trạng thái oxi hóa bền nhất của
crom. Dung dịch Cr(III) có màu tím đỏ ở nhiệt độ thƣờng nhƣng có màu lục khi đun
nóng. Màu tím của muối Cr(III) trong dung dịch cũng nhƣ trong tinh thể hiđrat là
màu đặc trƣng của ion [Cr(H
2
O)
6
]
3+
.
Trong môi trƣờng axit, ion Cr
3+
có thể bị khử đến ion Cr
2+
bởi kẽm hay hỗn
hợp kẽm nhƣng trong môi trƣờng kiềm có thể bị oxi hóa đến cromat bằng nƣớc oxi

6
]
3-
, [Cr(C
2
O
4
)
2
]
-
và những phức chất vòng
càng với axetylaxeton, với hiđroxi-8-quinolin. Đa số các phức này là phức bát diện.
một số phức chất thƣờng gặp của crom là muối Reinecke NH
4
[Cr(SCN)
4
(NH
3
)
2
.
1.1.3. Khả năng tạo phức của ion Zn
2+

Kẽm có cấu hình electron [Ar] 3d
10
4s
2
. Khác với các nguyên tố khác nhƣ Cu,

và các hợp chất vòng càng bền với các phối tử
hữu cơ nhƣ: axetylaxeton, đioxanat, aminoaxit Trong đó, liên kết giữa ion trung
tâm với các phối tử cũng đƣợc thực hiện qua nguyên tử oxi và nitơ.
Các phức chất của Zn
2+
có số phối trí 6 ít gặp hơn và không đặc trƣng, ví dụ:
[Zn(H
2
O)
6
](NO
3
)
2
, [Zn(H
2
O)
6
](BrO
3
)
2
. Các phức chất hiđroxo của Zn
2+
có số phối
trí 4, 6 thậm chí bằng 3 tùy thuộc vào nồng độ OH
-
: Na[Zn(OH)
3
], Na

2+
.
1.1.4. Khả năng tạo phức của Ni
2+

Niken là kim loại thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, có cấu hình electron là
[Ar]3d
8
4s
2
. Ở trạng thái đơn chất niken có màu trắng bạc. Trong tự nhiên nó có 5
đồng vị bền là:
58
Ni (67,76%),
60
Ni(26,16%),
61
Ni(1,25%),
62
Ni(3,67%),
64
Ni(1,16%). Niken là kim loại hoạt động hóa học trung bình. Trong các hợp chất,
niken có số oxi hóa +II, +III, trong đó trạng thái oxi hóa +III kém bền [5].
Ion Ni
2+
có cấu hình electron [Ar]3d
8
, bền trong nƣớc, cho dung dịch màu lục
sáng bởi tạo nên phức aquơ [Ni(H
2

6
]
2+
… Ngoài ra, số phối trí 6 còn đặc trƣng cho các tinh thể
hợp chất bậc hai của Ni(II) nhƣ NiO, NiF
2
…
Một phức chất vuông phẳng của Ni(II) là niken đimetylglioximat đƣợc tạo nên
giữa ion Ni
2+
và đimetylglioxim trong dung dịch NH
3
loãng. Phức chất thu đƣợc ở
dạng kết tủa màu đỏ, không tan trong nƣớc, tan trong dung dịch axit mạnh và kiềm
mạnh nhƣng không tan trong dung dịch amoniac lãng. Niken đimetylglioximat là
một phức chất vòng càng, trung hòa điện, có cấu hình vuông phẳng:

N
O
H
N C CH
3
O
CCH
3
N
C
CH
3
O

a
= 8,82), có thể tồn tại ở 2 dạng là xeton và enol [15]:
R
1
C CH C R
3
R
2
O
O
R
1
C C C R
3
R
2
O
OH

Dạng xeton Dạng enol
Tuỳ thuộc dung môi mà dạng xeton hay enol chiếm ƣu thế. Trong dung môi
phân cực, dạng xeton chiếm ƣu thế, còn trong dung môi không phân cực dạng enol
chiếm ƣu thế. Các β-đixeton ở dạng enol là các axit yếu:
R
1
C C C R
3
OH
O
R

n+
C
CR
1
R
2
O
C
O
R
3
M
n+
C
C
O
C
O
+
M
n+
R
1
R
3
R
2

Sự giải tỏa electron


O

Axetylaxeton là chất lỏng không màu, sôi ở 137
o
C, có khối lƣợng riêng là
0,975 g/ml (ở 25
o
C). Axetylaxeton rất ít tan trong nƣớc (100g nƣớc ở 30
o
C hoà tan
15g axetylaxeton) nhƣng có khả năng tan tốt trong rƣợu etylic, clorofom, axeton,
benzen và nhiều dung môi hữu cơ khác.
Axetylaxeton có khả năng tạo phức với gần 60 ion kim loại vì vậy
axetylaxeton đƣợc dùng làm phối tử hữu cơ thông dụng trong hóa học phức chất.
1.2.2. Phƣơng pháp tổng hợp các axetylaxetonat kim loại
 Ngƣời ta thƣờng tổng hợp các axetylaxetonat kim loại từ dung dịch
nƣớc hay dung dịch nƣớc - hữu cơ. Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để tổng
hợp các axetylaxetonat kim loại, tuy nhiên gần đây ngƣời ta thƣờng sử dụng
phƣơng pháp Xtaix [4] do phƣơng pháp này đơn giản và cho hiệu suất cao.
Theo phƣơng pháp này, dung dịch amoni axetylaxetonat (NH
4
A) với lƣợng
dƣ 50% đƣợc thêm vào dung dịch muối clorua kim loại (MCl
n
) và khuấy đều, phản
ứng xảy ra nhƣ sau:
MCl
n
+ nNH
4

M(OH)
n

làm giảm hiệu suất, đồng thời sản phẩm thu đƣợc không tinh khiết.
Vì vậy ngƣời ta thƣờng giữ pH của dung dịch phản ứng nhỏ hơn pH bắt đầu
tạo hiđrôxit kim loại một ít. Kết tủa phức tách ra đƣợc lọc, rửa bằng nƣớc cất và làm
khô trong không khí.
 Riêng với phức crom(III) axetylaxetonat, ta có thể tổng hợp
dựa trên cơ sở phản ứng [29]:
CrCl
3
+ 3HA CrA
3
+ 3HCl
dun hoi luu 4h

Các nghiên cứu đã cho thấy, để phản ứng xảy ra một cách định lƣợng cần
phải hòa tan CrCl
3
trong HA với sự có mặt của kẽm kim loại hoặc CrCl
2
nhƣ là chất
xúc tác cho phản ứng. Nếu HA là tinh khiết (không lẫn nƣớc) thì phản ứng sẽ xảy
ra một cách định lƣợng mà không cần dùng xúc tác. Các nghiên cứu cũng chỉ ra
rằng, khi sử dụng xúc tác trong phản ứng thì sản phẩm sẽ đạt chất lƣợng tốt nhất
nếu trong hỗn hợp phản ứng không chứa nƣớc. Ngƣời ta cho rằng, sự có mặt của
nƣớc trong hệ phản ứng sẽ gây ngộ độc xúc tác CrCl
2
, do đó làm mất tác dụng xúc
tác.

thế cồng kềnh, gây hiệu ứng không gian, che chắn các ion trung tâm và do đó làm
giảm lực tƣơng tác giữa các phân tử. Ví dụ: các β-đixeton với gốc R và R’ là tert-
butyl tạo nên các β-đixetonat có khả năng thăng hoa rất tốt, hoặc các floro β-
đixetonat có khả năng thăng hoa tốt hơn các β-đixetonat tƣơng ứng.
Với sự phong phú, đa dạng và những tính chất hóa lí quí giá, đặc biệt là khả
năng thăng hoa, khả năng xúc tác trong các quá trình polime hóa, tạo màng… các β-
đixetonat kim loại đƣợc ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học và
công nghệ với nhiều mục đích khác nhau.
Các β- đixetonat kim loại đƣợc ứng dụng rộng rãi trong hóa học nhƣ phân
tích, tách, làm giàu và làm sạch các nguyên tố, chế tạo vật liệu mới, đặc biệt là các
vật liệu từ và vật liệu siêu dẫn. Một số β- đixetonat đƣợc dùng làm chất chuyển tín
hiệu phổ NMR khi xác định các chất có cấu trúc phức tạp.
Các β- đixetonat kim loại hầu nhƣ đều có khả năng tan tốt trong các dung
môi hữu cơ nên phƣơng pháp chiết - trắc quang thƣờng đƣợc áp dụng để tách, chiết.
Nhiều năm gần đây ngƣời ta quan tâm đến khả năng hợp chiết của các phức chất
hỗn hợp giữa β- đixetonat kim loại và bazơ hữu cơ để tách hoàn toàn hay sơ bộ, sau
đó xác định các β- đixetonat kim loại bằng sắc kí khí [6]. Axetylaxeton là loại β-
đixeton dễ kiếm, rẻ tiền thƣờng dùng để chiết tách một loạt các nguyên tố chuyển
tiếp d. Ví dụ nó có thể chiết tách Mo(VI), W(VI), Cr(III), V(V), Sc(III), Tl( I),
Os(III) với hàm lƣợng rất nhỏ, cỡ µg [11]. Để xác định Cu(II) trong nƣớc biển
ngƣời ta chuyển nó về dạng CuA
2
sau đó chiết bằng dung môi hữu cơ và phân tích
xác định Cu(II) [25].
Các β- đixetonat có khả năng thăng hoa đƣợc ứng dụng để tách kim loại
bằng phƣơng pháp thăng hoa trong chân không và trong lĩnh vực vật liệu mới.
Ngƣời ta đã tách đƣợc các nguyên tố đất hiếm bằng phƣơng pháp thăng hoa
phân đoạn các đipivaloylmetanat của chúng dựa vào khả năng thăng hoa kém hơn
của các dẫn xuất các nguyên tố đất hiếm nhẹ (La-Gd) so với các nguyên tố đất hiếm
nặng (Tb-Lu) [19]. Dựa vào khả năng thăng hoa khác nhau của các axetylaxetonat

2
Cu
3
O
x
. Cũng bằng kỹ thuật CVD, năm 2000, Zama H.
và Tanaka N. đã công bố khả năng siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn nhiều của màng
YBa
2
Cu
3
O
x
trên nền đơn tinh thể YBa
2
Cu
3
O
x
. Màng oxit hỗn hợp này cũng đƣợc
tạo thành khi phân huỷ hỗn hợp hơi của các -đixetonat kim loại tƣơng ứng.
Bằng phƣơng pháp phân huỷ hơi CuA
2
ngƣời ta đã tạo ra các tinh thể Cu và
Cu
2
O cỡ nano. Những hạt đồng siêu mịn đó là cơ sở để mở ra nhiều cơ hội phát
triển mới nhƣ công nghệ phun kim loại, chế tạo các linh kiện điện tử, gốm sứ, các
ứng dụng màng mỏng. Đồng (I) oxit đƣợc ứng dụng trong thiết bị cảm ứng áp suất
oxi màng mỏng, làm chất gắn trong các vi mạch điện tử lớp dày, nhƣ một kiểu bán

đƣợc điều chế trong thiết bị này từ TiCl
4
. Hiệu quả xúc tác quang của bột TiO
2

tăng theo hàm lƣợng chất xúc tác [28].
Khả năng thăng hoa cùng với những sản phẩm đa dạng trong quá trình phân
hủy nhiệt của các β-đixetonat kim loại là cơ sở cho những ứng dụng của các hợp
chất này để chế tạo các màng mỏng với các đặc tính kĩ thuật ƣu việt đƣợc sử dụng
trong nhiều ngành công nghệ cao và tạo ra các loại vật liệu có kích cỡ nano.
 Năm 2005, màng mỏng LaNiO
3
(LNO) chất lƣợng cao có định
hƣớng chọn lọc đã đƣợc điều chế bằng phƣơng pháp lắng đọng dung dịch
trên nền Pt/Ti/SiO
2
/Si ở 700
o
C. Dung dịch chất đầu LNO có tính đồng thể và
bền đƣợc điều chất bẳng cách sử dụng lantan isopropoxit và Niken(II)
axetylaxetonat trong hỗn hợp dung môi cồn tuyệt đối và 2-methoxyetanol.
Màng mỏng LNO có định hƣớng thể hiện tính dẫn điện nhƣ kim loại và điện
trở suất rất thấp ở nhiệt độ phòng, vì vậy nó đƣợc lựa chọn làm vật liệu điện
cực thay thế cho màng mỏng gốm [4].
 Các tác giả [24] đã điều chế đƣợc màng mỏng trong suốt dẫn
điện Cu-Al-O đƣợc tạo ra bằng cách ngƣng tụ hơi các axetylaxetonat kim
loại nhƣ CuA
2
và AlA
3

liệu lên một lớp nền bởi sự bám dính của vật liệu phủ bằng cách sử dụng điện,
nhiệt, các phản ứng hoá học và các kỹ thuật khác. Bề dày của màng trong khoảng
micromet. Các màng đƣợc ứng dụng trong y học, các ngành công nghiệp luyện kim,
viễn thông, vi điện tử, phủ quang, công nghệ nano, bán dẫn và tráng lớp bảo vệ. Các
quá trình lắng đọng màng mỏng có thể hoàn toàn là quá trình vật lý nhƣ là phƣơng
pháp bay hơi, hoặc hoàn toàn là quá trình hoá học nhƣ là các quá trình hoá học pha
khí hoặc pha lỏng.
Trong phƣơng pháp PVD (Physical Vapor Deposition), các pha khí của
nguồn vật liệu hoặc tiền chất đƣợc tạo ra bằng các phƣơng pháp vật lý đƣợc vận
chuyển qua một vùng áp suất thấp tới lớp nền để hình thành màng mỏng. Cách thức
đƣợc sử dụng rỗng rãi nhất trong phƣơng pháp PVD tạo màng mỏng là làm bay hơi,
phun và epitaxy chùm phân tử (Molecular beam epitaxy - MBE). Trong phƣơng
pháp bay hơi, pha khí đƣợc tạo thành nhờ nhiệt độ cao từ vật liệu nguồn, sau đó
đƣợc vận chuyển tới đế và ngƣng tụ để hình thành nên màng mỏng. Phƣơng pháp
phun có sử dụng một điện cực đƣợc đun nóng tới nhiệt độ đủ cao để gây ra sự phụt
ra của các nguyên tử nóng và cuối cùng lắng đọng lên trên đế để tạo nên màng bám
dính mỏng. Phƣơng pháp epitaxy sử dụng chùm phân tử để tạo các màng mọc ghép
đơn tinh thể trong chân không cao hoặc siêu chân không (áp suất nhỏ hơn 10
-7

pascal). Đặc điểm quan trọng nhất của MBE là tốc độ lắng đọng chậm (nhỏ hơn
1000 nm/giờ). Điều này cho phép các màng phát triển sự mọc ghép.
Phƣơng pháp CVD (Chemical Vapor Deposition) là một quá trình hoá học
để lắng đọng các màng mỏng của nhiều loại vật liệu khác nhau. Nó đƣợc phân loại
theo các quá trình hoá học ở pha khí. Trong phƣơng pháp CVD chuẩn, đế đƣợc đặt
trong một buồng phản ứng hƣớng về phía pha hơi của các tiền chất, phản ứng phân
huỷ xảy ra trên bề mặt của đế để tạo ra các màng mỏng mong muốn.
Ngoài phƣơng pháp CVD, các màng mỏng còn đƣợc chế tạo bằng các phản
ứng hoá học trong pha lỏng nhƣ các quá trình điện hoá (anốt hoá và mạ điện) hoặc
các quá trình phân huỷ hoá học nhƣ phƣơng pháp sol-gel. Phƣơng pháp sol-gel gồm

nhƣ mong muốn là không dễ bởi vì các tiền chất khác nhau có tốc độ hoá hơi khác
nhau. Khó khăn này có thể đƣợc giải quyết bằng cách sử dụng các tiền chất hoá học
nguồn đơn.
Phƣơng pháp CVD có thể đƣợc sử dụng để tạo ra nhiều lớp phủ kim loại và
không kim loại, các cacbua, các silicat, các nitrit và các oxit. Phƣơng pháp CVD
đƣợc dùng rộng rãi trong việc phủ các lớp chống mài mòn, chống ăn mòn và bảo vệ
ở nhiệt độ cao, để chế tạo các chất bán dẫn, các cảm biến, các linh kiện quang điện
tử và chất xúc tác.

Hình 1.1: Các bước trong phương pháp CVD
Phƣơng pháp CVD thƣờng sử dụng năng lƣợng nhiệt để hoạt hoá các phản
ứng hoá học. Tuy nhiên, các phản ứng hoá học cũng có thể đƣợc khơi mào bằng
việc sử dụng các kiểu năng lƣợng khác. Một số dạng khác của phƣơng pháp CVD
cũng đƣợc sử dụng rộng rãi. Dƣới đây là một số phƣơng pháp CVD thƣờng đƣợc sử
dụng:

STT
Phƣơng pháp
Nguyên tắc
1
CVD áp suất
khí quyển
Quá trình lắng đọng đƣợc thực hiện ở áp suất khí quyển
2
CVD áp suất
thấp
Quá trình lắng đọng đƣợc thực hiện trong điều kiện áp
suất thấp hơn áp suất khí quyển để loại bỏ những phản
ứng ở pha khí không mong muốn
3

chất chứ không phải là các tiền chất vô cơ đƣợc sử dụng trong các phƣơng pháp
CVD thông thƣờng. Kỹ thuật này yêu cầu nhiệt độ lắng đọng tƣơng đối thấp và sự
lắng đọng đồng nhất trên một vùng lớn. Đây là những ƣu điểm quan trọng của
phƣơng pháp, đặc biệt là khi phần lớn các kim loại và hợp chất của chúng bay hơi ở
nhiệt độ rất cao.
Hiệu suất của phƣơng pháp CVD phụ thuộc rất nhiều vào độ tinh khiết, áp
suất hơi và độ bền nhiệt của các tiền chất. Sự lựa chọn tiền chất cơ kim là yếu tố
quan trọng quyết thành công của phƣơng pháp MOCVD để chế tạo ra các màng
mỏng mong muốn. Các tiền chất thích hợp cho phƣơng pháp MOCVD phải có
những đặc điểm sau:
1. Có tính bay hơi tốt;
2. Độ tinh khiết cao;
3. Bền nhiệt ở nhiệt độ bay hơi và vận chuyển ở pha khí;
4. Có khả năng phân huỷ hoàn toàn bởi nhiệt, cho vật liệu mong muốn mà
không bị nhiễm bẩn;
5. Có thời hạn sử dụng dài, tức là không bị biến chất khi tiếp xúc với môi
trƣờng xung quanh;
6. Không độc và không có tính ăn mòn.
Các hợp chất cơ kim sẵn có trên thị trƣờng thƣờng đƣợc sử dụng làm tiền
chất trong phƣơng pháp MOCVD là :
1. Các β-đixetonat của kim loại nhƣ 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat, 2,4-
pentanedionat (axetylaxetonat).
2. Các ancoxit nhƣ ethoxit, isopropoxit, butaoxit.
3. Các ankyl kim loại nhƣ kẽm etyl, bitmut phenyl.
4. Cacbonyl kim loại.
5. Cyclopentadienyl kim loại.
Mỗi nhóm tiền chất có những ƣu điểm và nhƣợc điểm riêng. Ví dụ các hợp
chất ankyl kim loại có độc tính và dễ cháy, cacbonyl kim loại rất độc, các ancoxit
có hạn chế là khá nhạy với không khí. Trong số các nhóm, các hợp chất β-đixetonat
kim loại và cyclopentadienyl kim loại thƣờng có những đặc tính thích hợp nhất để

: độ rộng nửa vạch phổ cực đại (FWHM) (rad).
: góc nhiễu xạ Bragg tại đỉnh cực đại (rad).
1.4.2. Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM)
Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) đƣợc sáng chế bởi Gerd Binnig và
Christoph Gerber vào năm 1986. Loại kính này đƣợc phát triển từ một loại kính
hiển vi tunen do hai ông chế tạo năm 1982. Thuộc nhóm kính hiển vi quét đầu dò
hoạt động trên nguyên tắc quét đầu dò trên bề mặt.
a. Nguyên lý cơ bản: Là loại kính hiển vi dùng để quan sát cấu trúc vi
mô bề mặt của vật rắn dựa trên nguyên tắc xác định lực tƣơng tác nguyên tử
giữa đầu mũi dò nhọn với bề mặt mẫu, có thể quan sát với độ phân giải nm.
b. Cấu tạo:
Một máy AFM đƣợc cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:
- Một mũi nhọn gắn với một cần quét: đƣợc làm bằng silic nitric Si
3
N
4
,
kích thƣớc khoảng 1 nguyên tử.
- Nguồn laser.
- Phản xạ gƣơng.
- Hai nửa tấm pin quang điện (photodiode).
- Bộ quét áp điện.

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo của máy AFM
c. Nguyên lý hoạt động:
Kính hiển vi lực nguyên tử sử dụng một photodetector mà trong đó đầu dò
đƣợc gắn vào phía dƣới của một cần quét phản xạ. Một tia laser đƣợc chiếu vào
mặt phản xạ của cần quét. Khi đầu dò quét lên bề mặt mẫu, sẽ xuất hiện lực giữa
đầu dò và bề mặt mẫu, do sự mấp mô của bề mặt, cần sẽ rung động theo phƣơng
thẳng đứng và chùm laser phản xạ trên cần quét sẽ bị xê dịch tƣơng ứng với