PHẦN 1: Tổng quan về vật liệu

Hinh 2 chi ra ph6 phit xa cua nang lupng photon trong dai lijr 20 de'n 50 eV

vi cic th6ng sd ciia khd'i ciu true vung nang lupng ciia vai heu ZnO. Trong cac

ph^p do niy, cic b6 nang lupng lien quan tdi mirc nang lupng Fermi va cu5ng dp

thdng qua th6ng lupng cua photon.

E,=0



(a)



12 6 4 0 12 6 4

Binding energy (eV)

Hmh 2: (a) ph6 phat xa cua nSng lupng photon dai lir 20-50 eV. (b)

C^u true vilng cua ZnO



Hinh 3 la c^u true vung nang lupng theo tinh loan ly thuye't va t6ng cac mat

dp Irang Ih^ (DOS) vdfi cdc pha khac nhau ciia ZnO. Khi c^u true wurtzite hi xam

pham, c6 th^ nhan tha'y rang edc peak a dinh ciia viinghoa tri iren giam kh6ng dang

k^ v£ 66 cao.



20



15

10



10



"•*"^



$ ^"^^s^^^



?



0



-10



•



M2II0



-16

-20



-10

-20



M



r

1



\



(b)



A



Hinh 3: Qfu true vung cua ZnO (a) d\i true B4 6 p = 0; (b) e^u true B, a p = pr, va (c) c§^u

true B2 cf p = Pr2



1.2.



Tinh chat dien cua vat lieu ZnO:



vat lieu ZnO la vat lieu ban din vung cam rpng va th^ng do do chung

la vat lieu c6 nhien kha nang trong umg dung quang hoc va dien hoc. Khi

nghien curu tinh ch^t dien ciia vat lieu ZnO, nhien nhom nghien cum da nghien

cihi sur hinh thanh ban dan loai p khi pha tap va tim cac bien phap de khac

phuc sachuyen ttr ban dan loai p sang ban dan loai n.

Hinh 1.4 la su phu thupc nhiet dp ciia hang so Hall va nong dp cac phan

tiir tai cua ban dan ZnO (theo tinh toan ly thuye't va thuc nghiem). Trong hinh

1.4, b trong khoang nhiet dp 15 K < T < 40 K thi tinh chat van chuyen ciia no

bao gom to hpp cac vung va dp dan qua lai. Khi nhiet dp dat 50 K, hdng so

Hall dat cue dai 2000 cmVVs sau do giam nhanh khi nhiet dp tdng.



2000



A



1



1



1



1



T' " - '



Bulk ZnO



/o ^p



.



1S00



1



"3*



\o 1000



V



Theory



o

\i



*v^



500 o

•o



^*^*^^**^

t



100



0



I



200

T(K)



.



I



.



300



40C



Hinh 4: Su phu thupe nhiet dp ciia hang s6 Hall ciia mSu ZnO khoi (hinh tron la di^m

thuc nghiem, dudng liln n^t la du6ng \f thuye't).

Hinh 1.5 la su phu thupc ciia nong dp cac phan tii tai vao 1000/T ciia

ban dan ZnO (theo tinh toSn ly thuye't va thuc nghiem). N6ng dd phin tur tii

giam tuye'n tinh tilr 10'^ (cm ^) xuong lO^'* (cm^) va kha khdrp nhau giOa duilmg

tinh toan va duorng thuc nghiem.

I



I I



I I



I



I



I



I I



I



I



I



I



I



I



Bulk ZnO

Theory



10" r



10

15

lO^rr (K')

Hinh 5: Su phu thu^ ciia n6iig dd cic phin tur tai v^o lOOO/T ciia bin din ZnO (theo

tinh toan 1^ thuye't va thuc nghiem).



Phin 11: Thuc nghiem

He vat lieu Zn,.,P,0 (x = 0,03; 0,06; 0,09 va 0,12) dupe che tao bang hai

phuofng phap: phucfng phap gom va phuong phap hoc bay nhiet trong khi mang N2.

D6'i v6i he vat lieu kh6'i, h6n hpp cua bpt ZnO (99 %) va P2O5 (99,9%) dupe

can theo ty le hpp phan va dupe nghien Iron theo qui trinh truyen thong. Mot phan

nho cua h6n hpp bpt dupe dung di do cac tinh chat nhiet TA, DTG de nghien cihi

qua trinh hinh thanh pha ciia vat lieu, tir do chpn nhiet dp thieu ket thich hop. PhSn

con lai dupe ep thanh cac mlu hinh h6p bang may ep ihuy luc duoi ap sua't 5

ta'n/cm^. Cac miu sau khi ep dupe sa'y a nhiet dp 80 '*C trong thdi gian 10 gi5 de

iranh bi nut va khi nung. Sau do, miu dupe dua vao 16 nung tai cac nhiet dp 750

"C, 900 "C, 1100 "C trong 10 gi6 sau do dupe lam lanh cham den nhiet dp phong.

D6i vod he mlu mang, h6n hpp bpt ciia ZnO (99%), P2O5 (99,9%) va 1%

khoi lupng cua bpt graphit (Cac bon) dupe can theo ty le hpp phfin, trpn cho deu

r6i dupe dat trong thuyen thach anh dua vao phSn giua cua 16 ma tai do nhiet dp,

ap sua't khi N2 va thai gian da dupe dieu khi^n. L6 dupe dot tdi 1100 "C giu trong

60 phut. Mang tao thanh tren de Si (111) dupe dat trong viing nhiet dp tir 600 den

700 "C. Trong suot qua trinh hoc bay nhiet, khi N2 dupe thoi vao d^ lam tranh qua

trinh oxy hoa mang.

Ca hai loai mlu mang va mSu khoi sau khi dupe tao ra deu dupe nghien cihi

cac tinh chat ca'u true va tinh chat dien va quang tren cac thiet bi tai Trung tam

khoa hoc Vat lieu thupc khoa Vat ly, tru6ng dai hoc Khoa hoc Tu nhien: pho nhieu

xa tia X ciia cac mSu dupe do tren may do nhieu xa tia X Siemens D5005, anh kinh

hi^n vi be mat (SEM) dupe do tren may JEOL-JSM5410LV, ph6 huynh quang cua

cac mau dupe do tren may Fluorolog FL3-22 Jobin Yvon Spex USA. Phep do hang

so Hall duoc do tren thiet bi do Hall loai 7604.



- r i C C Q U O C GIA HA NOI

VUNG TAN^ THONG TIN THIJ VIEN



^rl_3o^