BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

HOÀNG VĂN HÁN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU ZnO CẤU
TRÚC NANO MỘT CHIỀU ỨNG DỤNG CHO CẢM
BIẾN KHÍ NO2

Chuyên ngành:

Vật liệu điện tử

Mã số:

62440123

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU

Hà Nội – 2017


Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Trần Trung

Phản biện 1: GS.TS. Phan Hồng Khôi
Phản biện 2: GS.TS. Nguyễn Năng Định
Phản biện 3: PGS.TS. Phương Đình Tâm


94. Pp 41-43
6. Hoang Van Han1, 2, Nguyen Van Hieu2, and Tran Trung1,

∗

(2014) A

Simple Method for Production of High Aspect Ratio ZnO Nanowires
with Uniform Structure for NO2 Gas Sensors. Science of Advanced
Materials Vol. 6,
7. Tran Trung, Hoang Van Han, Nguyen Van Hieu (2016) New insights on
the mechanism of semiconductor nanostructures formed during
vapor transport at atmospheric pressure. Jounal of sciencs and
technology Vol 54-5A, 107-117.
8. Hoang Van Han, Chu Van Tuan, Tran Trung (2016) Study the response
of gas sensor using ZnO nanorod synthesized by hydrothermal
method. Jounal of sciencs and technology Vol 54-5A, 201-207.


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận án là trung thực, chưa từng được tác giả khác công bố.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, Ngày … tháng … năm 2017
Cán bộ hƣớng dẫn

Tác giả luận án


ii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

CVD

Chemical vapor deposition

Lắng đọng hơi hóa học

EDX

Energy-Dispersive X-ray

Tán sắc năng lượng tia X

FE-SEM

Field Emission Scanning Electron Kính hiển vi điện tử quét phát xạ
Microscope
trường

Nb


Photoluminescence

Phát xạ huỳnh quang

R

Resistance

Điện trở

SLS

Solid – Liquid – Solid

Rắn – Lỏng – Rắn

sccm

standard cubic centimeter per Centi-mét khối trên phút
minute
(mili lít trên phút)

MFC

Mass flow controller

Thiết bị điều khiển lưu lượng khí

SAED


Zinc Oxide

Kẽm ô-xít

UV-Vis

iii


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................. 1
1.1. Giới thiệu tổng quan về ZnO

1

1.1.1. Cấu trúc tinh thể của vật liệu ZnO .............................................................1
1.1.2. Một số đặc tính nổi bật của vật liệu ZnO cấu trúc một chiều ....................3
1.1.3. Một số ứng dụng của vật liệu ZnO một chiều ...........................................7
1.2. Các phương pháp chế tạo số lượng lớn thanh và dây nano dạng tự do

10

1.2.1. Chế tạo nano ZnO bằng phương pháp bốc bay nhiệt...............................10
1.2.2. Chế tạo nano ZnO bằng phương pháp thủy nhiệt ....................................15
1.2.3. Chế tạo nano ZnO bằng quá trình ủ nhiệt ................................................21
1.3. Cảm biến khí dạng độ dẫn

25


2.3.3. Quy trình đo .............................................................................................49
2.3.4. Các tính toán cho các đặc trưng của cảm biến .........................................50

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 52
3.1. Đánh giá quy trình chế tạo và nghiên cứu các tính chất cơ bản của vật liệu nano
ZnO
52
3.1.1. Thanh nano ZnO chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt ..........................52
3.1.2. Nano ZnO chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt...............................58
3.2. Đặc trưng nhạy khí của vật liệu nano ZnO

72

3.2.1. Lựa chọn nhiệt độ ủ của cảm biến ..........................................................72
3.2.2. Tính chất nhạy khí của cảm biến sử dụng thanh nano ZnO chế tạo bằng
phương pháp thủy nhiệt ...........................................................................74
3.2.3. Tính chất nhạy khí của cảm biến sử dụng dây nano ZnO chế tạo bằng
phương pháp bốc bay nhiệt......................................................................79
3.2.4. Tính chất nhạy khí của cảm biến nano tetrapod ZnO chế tạo bằng phương
pháp bốc bay nhiệt ...................................................................................84
3.3. Đặc trưng nhạy khí của cảm biến dây nano ZnO biến tính Nb2O5

87

3.3.1. Đặc trưng cơ bản của dây nano ZnO biến tính ........................................88
3.3.2. Tính chất nhạy khí của cảm biến dây nano ZnO biến tính theo nồng độ
Nb2O5 khác nhau......................................................................................89
3.4. Phân tích, đánh giá và so sánh các loại vật liệu nano ZnO chế tạo được và đặc
trưng nhạy khí của chúng
93

khác nhau .......................................................................................................4

H nh

Giản đồ mức năng lượng của ZnO .................................................................5

H nh

Đặc trưng I – V của dây nano ZnO (a), sự phụ thuộc của điện trở dây nano
ZnO theo nhiệt độ (b) ....................................................................................6

H nh

Minh họa cấu tạo chung của FET (MOSFET) ...............................................7

H nh

: Đặc trưng IDS-VDS (A), IDS-Vg của FET sử dụng dây nano ZnO (B) . ..........8

H nh

Cấu trúc của một cảm biến hóa học sử dụng vật liệu nano ZnO ....................9

H nh

Sản phẩm ZnO được tổng hợp bằng phương pháp bốc bay (a,) Ảnh FE-SEM
của sản phẩm (b,c) và Ảnh HR-TEM (d) ....................................................12

H nh


ion kim loại bằng cơ chế điền kẽ kim loại (c), vận chuyển của các ion kim
loại bằng cơ chế kim loại trống (d). ............................................................24

H nh

Sự phụ thuộc của độ đáp ứng vào nồng độ đo (Ethanol) [Đáp ứng khí của
cảm biến mã số TGS2611 của hãng Figaro được đăng tải trên trang web
của hãng] .....................................................................................................27
vi


H nh

: Đặc tuyến mô tả quá trình hồi đáp cảm biến khi tương tác với khí đo .....28

H nh

Cấu tạo của cảm biến khí............................................................................29

H nh

Cấu tạo cảm biến dạng khối. ......................................................................30

H nh

Kết cấu dạng màng ....................................................................................31

H nh

: Kết cấu dạng dây ........................................................................................32

H nh 2.3: Sơ đồ minh họa hệ chế tạo vật liệu ZnO bằng phương pháp bốc bay nhiệt. 44
H nh

Ảnh của lò dùng để chế tạo dây nano ZnO bằng phương pháp bốc bay nhiệt.
.....................................................................................................................45

H nh

Minh họa cấu trúc điện cực răng lược của cảm biến. ...................................46

H nh

Chu trình ủ nhiệt của linh kiện cảm biến nano ZnO. ...................................47

H nh

: Sơ đồ nguyên lý của hệ trộn khí. ..................................................................49

H nh

Giao diện phần mềm VEE Pro ghi nhận sự thay đổi điện trở của cảm biến
theo thời gian khi thay đổi nồng độ khí. ......................................................49

H nh

: Minh họa việc tính toán thời gian đáp ứng và thời gian hồi phục của cảm
biến. .............................................................................................................50

H nh



H nh

: Ảnh minh họa dây nano ZnO thu được trên cốc thủy tinh về hệ mẫu I (a), hệ
mẫu II (b) và hệ mẫu III (c). ........................................................................60

H nh

: Ảnh SEM mẫu M11 với độ phóng đại khác nhau của các cấu trúc dạng dây
(a, b) và dạng có các tetrapod (c, d). ...........................................................62

H nh

: Ảnh SEM mẫu M12 với độ phóng đại khác nhau của các cấu trúc dạng dây
(a, b) và dạng có các tetrapod (c, d). ...........................................................62

H nh

: Ảnh SEM mẫu M13 với độ phóng đại khác nhau của các cấu trúc dạng dây
(a, b) và dạng có các tetrapod (c, d). ...........................................................63

H nh

: Ảnh SEM mẫu M14 với độ phóng đại khác nhau của các cấu trúc dạng dây
(a, b) và dạng có các tetrapod (c, d). ...........................................................63

H nh

: Ảnh SEM mẫu M15 với độ phóng đại khác nhau của các cấu trúc dạng dây
(a, b) và dạng có các tetrapod (c, d). ...........................................................64



H nh

Minh họa cơ chế hình thành nano tetrapod ZnO bằng phương pháp bốc bay
nhiệt. ............................................................................................................72

H nh

: Độ đáp ứng của cảm biến sử dụng dây nano ZnO tại nhiệt độ hoạt động là
250 oC với nồng độ NO2 khí từ 0,5 đến 10 ppm ứng tại nhiệt độ ủ mẫu khác
nhau là 400 oC (a), 500 oC (b), 600 oC (c) và 700 oC (d). ...........................73

H nh

: Điện trở của cảm biến dây nano ZnO đo trong 10 ppm NO2 nhiệt độ ủ từ
400 oC đến 700 oC. ......................................................................................73

H nh

: Sự đáp ứng điện trở của cảm biến thanh nano ZnO với nồng độ khí NO2 từ
0.5 ppm đến 10 ppm tại nhiệt độ làm việc khác nhau 200 oC (a), 250 oC (b),
300 oC (c) và 350 oC (d). .............................................................................75

H nh

Độ đáp ứng của cảm biến thanh nano ZnO phụ thuộc vào nồng độ khí
NO2 tại các nhiệt độ từ 200 đến 350 oC. ......................................................76

H nh

H nh

: Độ đáp ứng của cảm biến dây nano ZnO với 1 và 10 ppm khí NO2 phụ
thuộc vào nhiệt độ hoạt động. .....................................................................81

H nh

: Sự phụ thuộc của điện trở cảm biến dây nano ZnO đáp ứng với 1ppm NO2
tại các nhiệt độ hoạt động từ 200 – 350 oC. ................................................82

H nh 3.33: Thời gian đáp ứng và thời gian hồi phục của cảm biến dây nano ZnO với
nồng độ 1 ppm phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động từ 200 – 350 oC. ...........83
H nh

: Độ đáp ứng của cảm biến dây nano ZnO với 6 chu kì của 5 ppm khí
NO2/không khí. ............................................................................................83
ix


H nh

Độ đáp ứng của cảm biến nano tetrapod ZnO với các nồng độ NO2 tại
nhiệt độ hoạt động 200 oC (a), 250 oC (b), 300 oC (c) và 350 oC (d). .........84

H nh

: Độ đáp ứng của cảm biến nano tetrapod ZnO phụ thuộc vào nồng độ khí
NO2 tại các nhiệt độ hoạt động khác nhau. .................................................85

H nh


H nh

: Độ đáp ứng của cảm biến M 2 với khí NO2 tại nhiệt độ hoạt động 200 oC
(a), 250oC (b), 300 oC (c) và 350 oC (d). .....................................................91

H nh

: Độ đáp ứng của cảm biến M2 phụ thuộc nồng độ khí NO2 (a), phụ thuộc
nhiệt độ hoạt động với 1 ppm và 10 ppm khí NO2 (b). ...............................91

H nh

: Điện trở cảm biến M2 đáp ứng với 1 ppm NO2 tại các nhiệt độ hoạt động.
.....................................................................................................................92

H nh

: Thời gian đáp ứng và hồi phục của cảm biến M2 với 1 ppm NO2 phụ thuộc
vào nhiệt độ hoạt động từ 200 đến 350 oC. .................................................92

H nh

Ảnh SEM, TEM, HR - TEM của các loại vật liệu nano ZnO chế tạo bằng
phương pháp thủy nhiệt và bốc bay nhiệt. ..................................................94

H nh

Giản nhiễu xạ tia X (a), và phổ phát xạ huỳnh quang (b) của thanh nano và
dây nano ZnO. .............................................................................................95

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng

: Một số các công trình của cảm biến khí sử dụng vật liệu nano ZnO .............9

Bảng

: Một số công bố chế tạo dây nano bằng phương pháp bốc bay nhiệt. ..........15

Bảng

: Một số kết quả đã được công bố ..................................................................20

Bảng

: Dây nano ZnO tổng hợp bởi quá trình ô xi hóa nhiệt. .................................25

Bảng

: Hoá chất được sử dụng trong thí nghiệm .....................................................40

Bảng

: Hoá chất được sử dụng trong thí nghiệm bốc bay. ......................................43

Bảng

: Các lưu lượng của MFC trong hệ để tạo nồng độ khí chi nghiên cứu .........50

Bảng

qua số lượng rất nhiều bài báo công bố quốc tế. Vật liệu này có ưu điểm như là đa
dạng hình thái học, khả năng nhạy khí khá cao, tính chất nhạy khí phong phú, độ ổn
định tốt, v.v... Ngoài ra, các cấu trúc nano của kẽm ô-xít (ZnO) đã thu hút được sự
quan tâm đặc biệt trong những năm gần đây vì nó có nhiều tính chất lý thú khiến cho
vật liệu này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ. Thực vậy, ZnO là
vật liệu có nhiều đặc tính quý báu như: độ rộng vùng cấm lớn, năng lượng liên kết
exciton lớn, độ bền hóa học cao, tương thích sinh học, có tính chất áp điện, các hiệu
ứng quang phi tuyến, v.v...[9, 30, 43]. Hơn nữa, khi chuyển từ dạng khối sang dạng
cấu trúc nano, sự lôi cuốn của vật liệu này còn tăng cao hơn nữa do nó còn có những
tính chất riêng biệt của các cấu trúc thấp chiều.
Cấu trúc nano một chiều (1D) ZnO đã có sự chú ý đặc biệt bởi vì tỷ lệ diện tích
bề mặt trên một đơn vị khối lượng là rất lớn, Khi chúng hấp thụ khí trên bề mặt làm
cho tính chất điện của nó rất nhạy cảm với bề mặt được hấp thụ. Do đó cải thiện được
độ đáp ứng của cảm biến. Vật liệu một chiều ZnO đã được tổng hợp bởi một loạt các
phương pháp, chẳng hạn như phương pháp hóa [9, 34, 65, 104], lắng đọng hơi vật lý
[19, 88], lắng đọng pha hơi hóa học (MOCVD) [59, 103], bốc bay chùm phân tử
(MBE) [59, 103], lắng đọng bằng xung laser [60, 64], phương pháp phún xạ [58],
phương pháp điện hóa [67, 86], và thậm chí cả phương pháp tiếp cận từ trên xuống
như sử dụng kỹ thuật ăn mòn [45]. Trong số những phương pháp chế tạo, lắng đọng
xiii


pha hơi theo nguyên tắc vật lý và các phương pháp thông thường khác đòi hỏi điều
kiện ở nhiệt độ cao và dùng các chất xúc tác kim loại quý để có thể mọc các cấu trúc
nano ZnO. Với các phương pháp này, số lượng vật liệu chế tạo là không lớn trong một
lần chế tạo. Ngoài ra giá thành của sản phẩm cũng rất cao do phải dùng kim loại quý
làm xúc tác. Các phương pháp MOCVD và MBE có thể cung cấp cho các màng dây
nano ZnO chất lượng cao, nhưng thường bị giới hạn bởi sản lượng sản phẩm thấp, và
sự lựa chọn của các chất nền. Ngoài ra, chi phí thí nghiệm của các phương pháp này
thường là rất cao. Lắng đọng sử dụng xung laser, phún xạ và phương pháp tiếp cận từ

xiv


-

Đưa ra được quy trình chế tạo cảm biến khí dựa trên vật liệu ZnO được chế
tạo.

-

Chế tạo cảm biến sử dụng vật liệu nano ZnO đáp ứng với khí NO2 từ đó đưa
ra được các điều kiện làm việc tối ưu.

-

Đưa ra được phương pháp biến tính vật liệu bằng Nb2O5 nhằm nâng cao độ
đáp ứng của cảm biến sử dụng vật liệu.

3. Nội dung nghiên cứu
-

Chế tạo vật liệu ZnO một chiều có cấu trúc nano bằng hai phương pháp: (i)
phương pháp thủy nhiệt và (ii) phương pháp bốc bay nhiệt không sử dụng
chất xúc tác, không cần áp suất thấp, thời gian chế tạo ngắn.

-

Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện chế tạo nên hình thái cấu trúc và tính chất
của vật liệu.


tạo vật liệu ZnO phù hợp với điều kiện công nghệ của phòng thí nghiệm
Việt Nam.

-

Khảo sát đặc trưng cấu trúc của vật liệu dựa vào việc phân tích ảnh SEM,
TEM, HR-TEM, XRD, PL, …

-

Chế tạo cảm biến và khảo sát thông qua sự thay đổi điện trở với khí NO2 và
nhiệt độ hoạt động.

xv


6. Các đóng góp của luận án
-

Đưa ra phương pháp chế tạo vật liệu ZnO có cấu trúc nano một chiều (thanh
nano, dây nano, tetrapod) với số lượng lớn, hiệu suất cao trong một lần chế
tạo bằng phương pháp thủy nhiệt và phương pháp bốc bay nhiệt.

-

Đưa ra cơ chế hình thành vật liệu ZnO dạng dây nano, và tetrapod được chế
tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt.

-


-

Số công trình công bố của luận án là 8, trong đó có 2 công trình trên tạp chí
quốc tế chuyên ngành thuộc hệ thống SCI, bốn công trình trên tạp chí
chuyên ngành trong nước và hội nghị quốc tế / trong nước chuyên ngành.

8. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu và kết luận thì luận án được chia làm ba chương.
Chương 1: Tổng quan về vật liệu nano và phương pháp chế tạo. Chương này sẽ
đề cập đến cấu trúc, tính chất, các ứng dụng của vật liệu nano ZnO. Ngoài ra tác giả
cũng chỉ ra ưu điểm, nhược điểm của các phương pháp chế tạo vật liệu.
Chương 2: Thực nghiệm chế tạo dây/thanh nano ZnO, quy trình chế tạo cảm
biến và biến tính vật liệu, các phương pháp đo và đánh giá.
Chương 3: Kết quả và thảo luận. Chương này sẽ đưa ra kết quả chính đạt được
của luận án. Tác giả đi sâu vào phân tích, đánh giá các kết quả đạt được.

xvi


CHƢƠNG

TỔNG QUAN

Trong phần tổng quan này, chúng tôi tập trung vào giới thiệu các cấu trúc nano
một chiều của ZnO, các đặc trưng cơ bản của tinh thể ZnO và ứng dụng trong cảm
biến khí dạng độ dẫn. Cụ thể, tác giả sẽ tập trung vào các vấn đề chủ yếu sau đây.
Đầu tiên, chúng tôi giới thiệu cấu trúc tinh thể và một số tính chất của vật liệu ZnO.
Thứ hai, chúng tôi sẽ đưa ra các phương pháp chế tạo được vật liệu nano ZnO và
đánh giá ưu nhược điểm của từng phương pháp. Thứ ba, chúng tôi sẽ đưa ra các khái
niệm chung nhất về cảm biến khí như: các đại lượng đặc trưng của cảm biến, cấu tạo

u)
332

1


Trong đó mỗi nguyên tử Zn liên kết với 4 nguyên tử ô xi (O) nằm ở 4 đỉnh của tứ diện
(Hình 1.1a). Ở nhiệt độ phòng một ô cơ sở của ZnO có các hằng số mạng lần lượt là:
a = b = 0,3249 nm; c = 0,5208 nm, tương ứng với thể tích ô cơ sở V = 0,0476 nm3.
Cũng ở nhiệt độ phòng khối lượng riêng của ZnO là 5,576 g/cm3 và khối lượng phân
tử của nó là 81,38 đvC [78]. Tại áp suất khí quyển ZnO bắt đầu mềm ở nhiệt độ
khoảng 1000 oC nhưng đến nhiệt độ 1800 oC ZnO mới bắt đầu nóng chảy [23].

H

1.1: Mô hình minh họa cấu trúc tinh thể bền vững của ZnO theo kiểu Wurzite (a)
và Zincblende (b) [4].
* Cấu trúc lập phương giả kẽm kiểu Zincblende

Cấu trúc lập phương giả kẽm Zincblende (Hình 1.1b) cũng là một trạng thái cấu
trúc giả bền của ZnO. Tuy nhiên, khác với cấu trúc lập phương kiểu NaCl, cấu trúc
này xuất hiện ở nhiệt độ cao. Nhóm đối xứng không gian của cấu trúc này là Td2F 3m. Mỗi ô cơ sở chứa 4 phân tử ZnO với tọa độ các nguyên tử là:
- 4 nguyên tử O ở các vị trí {a} có các tọa độ là: (0,0,0); (0,1/2,1/2); (1/2,0,1/2)
và (1/2,1/2,0).
- 4 nguyên tử Zn ở các vị trí {c} có tọa độ là (1/4, 1/4, 1/4); (1/4, 2/4, 3/4); (3/4,
1/4, 3/4) và (3/4, 3/4, 1/4).
Trong cấu trúc này, một nguyên tử bất kỳ được bao bọc bởi 4 nguyên tử khác
loại nằm ở đỉnh của tứ diện trên khoảng cách

3a

đặc trưng của vật liệu ZnO cấu trúc nano một chiều được thể hiện dưới đây:
a) Tính chất phát quang
Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng phổ huỳnh quang (PL) của dây và đai nano
ZnO phụ thuộc mạnh vào kích thước của nó [30, 65, 82, 97]. Thông thường phổ PL
của vật liệu nano ZnO thể hiện hai đỉnh tại vùng cực tím (UV) và vùng nhìn thấy với
bước sóng lần lượt nằm trong hai lân cận 380 nm và 520 nm [27], tương ứng với hai
chuyển mức năng lượng vùng - vùng, và các mức tạp chất.
Đỉnh phát xạ có bước sóng cỡ 380 nm có cường độ mạnh, ngoài ra đỉnh phát xạ
có bước sóng 520 nm có cường độ tăng khi kích thước của dây giảm xuống. Khi kích
thước càng nhỏ thì phổ huỳnh quang dịch về phía năng lượng lớn tương ứng vùng
bước sóng ngắn. Điều này hoàn toàn phù hợp với hiệu ứng giam giữ lượng tử, và được
thể hiện bởi sự dịch chuyển xanh (blue – shift) trong phổ huỳnh quang. Hình 1.2 chỉ ra
phổ huỳnh quang của dây nano ZnO với đường kính tinh thể khác nhau tại nhiệt độ
phòng có sự khác biệt về vị trí các đỉnh vùng khả khiến, khi đường kính của tinh thể
nano ZnO giảm thì đỉnh phát xạ dịch về vùng bước sóng ngắn [47].

3


H

1.2: Phổ phát quang của các nano ZnO với kích thước tinh thể khác nhau [47].

H

1.3: Phổ huỳnh quang của ZnO với các cấu trúc nano một chiều có hình dạng
khác nhau [87].

Nghiên cứu [87] cũng chỉ ra rằng ZnO với các cấu trúc một chiều khác nhau có
hình dạng phổ huỳnh quang khác nhau, đặc biệt là tỷ lệ cường độ của đỉnh vùng tử

chiếm ưu thế hơn so với vùng 380 nm.

5


b) Tính chất dẫn điện
Là bán dẫn có vùng cấm dạng trực tiếp và lớn, ZnO đang thu hút nhiều sự chú ý
cho một loạt các ứng dụng điện tử và quang điện tử. Ưu điểm liên quan đến độ rộng
vùng cấm là lớn bao gồm nhiệt độ hoạt động cao và công suất hoạt động cao, nhiễu
điện thấp, điện áp phá hủy cao hơn và khả năng duy trì trường điện lớn [30]. Do những
khuyết điểm tự nhiên như chỗ trống ô xi và nút khuyết kẽm, dây nano ZnO được biết
đến như một bán dẫn loại n, với độ rộng vùng cấm cỡ 3,2 eV, tùy thuộc vào đường
kính của dây nano. Alexandra B và cộng sự đã nghiên cứu tính chất điện của đơn sợi
thanh nano ZnO với các kích thước khác nhau theo nhiệt độ [79]. Để đo điện trở (độ
dẫn) của thanh nano, nhóm tác giả đã phân tán các thanh nano trên bề mặt đế SiO2/Si,
sau đó lắng đọng điện cực lên hai đầu của thanh nano để đo. Các kết quả thể hiện trên
Hình 1.5 a, chỉ ra rằng đặc trưng I – V của các mẫu dây nano ZnO. Đồ thị này chứng tỏ
đặc tính hoàn hảo của các mẫu về tính chất Ohmic (tính chất tiếp xúc của thanh nano

b)

a)
Điện trở

Cƣờng độ dòng điện (µA)

với các điện cực). Độ dốc của mỗi đường cong I-V biểu thị điện trở của một đơn ZnO
micro / nano.

Mâu A