Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
–––––––––––––––––––––––––

Nguyễn Thị Thảo

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT MÀNG MỎNG ZnO
PHA TẠP NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2014


Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
–––––––––––––––––––––––––

Nguyễn Thị Thảo

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT MÀNG MỎNG ZnO
PHA TẠP NGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM
Chuyên ngành: Vật lý chất rắn

đình v{ bạn bè – nguồn động viên quan trọng nhất về mặt tinh thần cũng như
vật chất giúp tôi có điều kiện học tập v{ nghiên cứu khoa học như ng{y hôm
nay.
Xin ch}n trọng cảm ơn!!!

H{ Nội, th|ng 12 năm 2014
Học viên
Nguyễn Thị Thảo


Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả c|c kết quả được trình b{y trong luận văn l{
kết quả nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Phạm
Nguyên Hải. C|c số liệu v{ kết quả trong luận văn n{y l{ ho{n to{n trung
thực v{ không có bất cứ sao chép n{o từ c|c công bố của người kh|c m{
không có trích dẫn trong mục t{i liệu tham khảo.


Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục c|c kí hiệu, c|c chữ viết tắt

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 24
3.1. Nghiên cứu tính chất m{ng mỏngZnO:Eu3+ ................................................... 24
3.1.1. Hình th|i bề mặt m{ng mỏng ZnO:Eu3+ ................................................... 24
3.1.2. Đặc trưng cấu trúc tinh thể của màng mỏng ZnO:Eu3+ .......................... 26
3.1.3. Phổ t|n xạ Raman .............................................................................................. 29
3.1.4. Tính chất quang của m{ng ZnO:Eu3+ ......................................................... 31
3.2. Ảnh hưởng của qu| trình ủ nhiệt lên tính chất m{ng mỏng ZnO:Eu3+36
KẾT LUẬN. ................................................................................................................................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 42
BÀI BÁO LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .............................................................................. 44


Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Kýhiệu
A2B6

TênTiếngViệt
Hợp chất nguyên tố nhóm 2 v{ nguyên tố nhóm 6
Góc therta

T

Nhiệt độ

Zn


Kính hiển vi điện tử quét

XRD

Nhiễu xa tia X
Ion

Eu3+

Ion


Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tên hình vẽ

Trang

Hình 1.1. Cấu trúc lục gi|c Wurtzite củaZnO

3

Hình 1.2. Cấu trúc lập phương giả kẽm của tinh thể ZnO

5



17

Hình 2.3. Nhiễu xạ kế tia X Brucker D5005 (Bruker, Đức) tại Khoa
Vật lý, Trường đại học Khoa học Tự nhiên

18

Hình 2.4. Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét SEM

19

Hình 2.5. Kính hiển vi điện tử quét JEOL JSM 5410 LV

19

Hình 2.6.Kính hiển vi nguyên tử AFM XE-100 (Park Systems)

20

Hình 2.7. Thiết bịđo huỳnh quang Fluorolog FL3-22 (Jobin Yvon
Spex)

22

Hình 2.8. Thiết bị đo phổ t|n xạ Raman Labram HR800

23

Hình 3.1. Ảnh SEM mẫu ZnO:Eu3+ (2%) ở nhiệt độ đế ở 160 (a) v{

27

Hình 3.7. Phổ t|n xạ Raman của mẫu m{ng ZnO: Eu3+ (2%) tại c|c
nhiệt độ 160°C, 200° C v{ 400°C

30

Hình 3.8. Phổ t|n xạ Raman của mẫu m{ng ZnO: Eu3+ (4%) tại c|c
nhiệt độ 250°C, 300° C v{ 400°C

30

Hình 3.9. Phổ kích thích huỳnh quang của ZnO:Eu3+ (2%) ở nhiệt độ
đế 400°C

31

Hình 3.10. Phổ PL tại bước sóng kích thích tại λex = 340 nm của
m{ng mỏng Zn:Eu3+ (2%) tại c|c nhiệt độ đế: 160oC, 200oC, 250oC v{
400oC

33

Hình 3.11. Phổ PL tại bước sóng kích thích tại λex = 340 nm của
m{ng mỏng Zn:Eu3+(4%) tại c|c nhiệt độ đế: 200oC, 250oC, 300oC v{

33

400oC.
Hình 3.12. Phổ PL bước sóng kích thích tại λex = 395 nm của m{ng



Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

Hình 3.18. Phổ XRD của mẫu màng ZnO:Eu3+ (2%) ở nhiệt độ đế
250°C, ủ N2 tại 400oC trong 4 h và không ủ.

38

Hình 3.19. Phổ tán xạ Raman của mẫu màng ZnO:Eu3+ (2%) ở nhiệt
độ đế 250°C và 400°C, ủ N2 tại 400oC trong 4 h.

39

Hình 3.20. Phổ PL kích thích tại bước sóng 340 nm của màng
ZnO:Eu3+ (2%) ở nhiệt độ đế 400°C ủ N2 trong 4h.

40

Hình 3.21. Phổ PL kích thích tại bước sóng 340 nm của màng
ZnO:Eu3+ (4%) ở nhiệt độ đế 400°C ủ N2 trong 4h.

40

Hình 3.22. Phổ PL của mẫu màng ZnO:Eu3+ (2%) ở nhiệt độ đế
200°C , ủ N2 trong 4h và không ủ N2 với bước sóng kích thích 395 nm.

41

Nguyễn Thị Thảo

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Lê Thị Thanh Bình (1996), Chế tạo và nghiên cứu một số tính chất của các
màng mỏng AIIBIV, Luận án phó tiến sĩ Toán-Lý, Hà Nội.
2. Nguyễn Ngọc Long (2007), “Vật lý chất rắn”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia
Hà Nội.
3. Lê Thị Thanh Bình, Lê Duy Khánh, Nguyễn Thanh Bình, Nguyễn Ngọc Long
“Chế tạo màng SnO2 bằng phương pháp phun tĩnh điện” Khoa Vật lý, Đại học
Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN.
4. Nguyễn Hữu Thắng, “Nghiên cứu và chế tạo vật liệu ZnO và ZnO pha tạp
Eu3+”, Luận văn tốt nghiệp đại học 2009, và các tài liệu kèm theo.
5. Nguyễn Văn Hiếu (2012), Chế tạo và nghiên cứu vật liệu ôxít kim loại có kích
thước nanomét sử dụng trong pin mặt trời, Luận văn Thạc sỹ chuyên ngành:
Vật lý Chất rắn; Trường Đại học khoa học tự nhiên, ĐHQGHN.
6. Trần Thu Hương, Trần Kim Anh , Lê Quốc Minh (2009) , Liên hợp hóa sinh
vật liệu nano phát quang YVO4:Eu nhằm đánh dấu huỳnh quang y sinh , Hội
nghị vật lý và khoa học vật liệu toàn quốc lầ thứ 6, tr. 887-891.
Tiếng Anh
7. Duong Thi Mai Huong, Nguyen Hoang Nam, Le Van Vu, Nguyen Ngoc
Long (2012), “Preparation and optical characterization of Eu3+ doped
CaTiO3 perovskite powders”, Journal of Alloys and Compounds 537
(2012), 54–59.
8. Chih-Cheng Yang, Syh-Yuh Cheng, Hsin-Yi Lee, San-Yuan Chen, “Effects
ofphase transformation on photoluminescence behavior of ZnO:Eu prepared
in different solvents” Ceramics International 32 (2006) 37–41
9. R. Ayouchi, F. Martin, D. Leinen, J.R. Ramos-Barrado (2003), “Growth of
pure ZnO thin films prepared by chemical spray pyrolysis on silicon”, Journal
of Crystal Growth 247 (2003) 497–504.

13. T. Pauporte, F. Pelle, B. Viana, P. Aschehoug, “Synthesis and Optical
Properties of Pure and Eu+3 lon Doped ZnO Nanoparticles Prepared Via SolGel Method”, J. Phys. Chem. C 111 (2007) 15427.
14. Vinod Kumar, Vijay Kumar, S. Som, M.M. Duvenhage, O.M. Ntwaeaborwa,
H.C. Swart “Effect of Eu doping on the photoluminescence properties of ZnO
nanophosphors for red emission applications”, Applied Surface Science 308
(2014) 419–430.
15. Te-Hua Fang, Yee-Shin Chang, Liang-Wen Ji, Stephen D. Prior, Walter
Water, Kuan-Jen Chen, Ching-Feng Fang, Chun-Nan Fang, Siu-Tsen Shen
“Photoluminescence characteristics of ZnO doped with Eu3+ powders”,
Journal of Physics and Chemistry of Solids 70 (2009) 1015–1018
16. F. J. Manjón, B. Marí, J. Serrano, A. H. Romeno (2005), “Silent Raman
modes in zinx oxide and nitrides”, J. Appl. Phys. 97, (2005) .

2


Luận văn thạc sĩ khoa học

Nguyễn Thị Thảo

Bài báo liên quan đến Luận án
“Properties of Eu-doped ZnO thin films prepared by electrostatic spray
method”
Phạm Nguyên Hải, Nguyễn Thị Thảo và Nông Ngọc Hồi
Hội nghị Khoa học Khoa Vật lý 2014 (sẽ xuất bản trên tạp chí VNU 2015)

3