1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb

8 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 8
Dung lượng 1,02 MB

Nội dung

Bài viết Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Số 53A, 2021 ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB LÝ THANH BÌNH Khoa khoa học bản, Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh lythanhbinh@iuh.edu.vn Tóm tắt Cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến cấu trúc tinh thể, tính chất điện cảm biến pH màng SnO2 pha tạp Sb Màng SnO2 pha tạp Sb lắng đọng đế thạch anh phương pháp Sol-gel phủ nhún Màng sau ủ nhiệt độ khác 300˚C, 500˚C 700˚C 120 phút mơi trường khơng khí Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt tính chất điện màng khảo sát giản đồ nhiễu xạ tia X, ảnh FESEM phép đo Hall Kết cho thấy thơng số số mạng, kích thước tinh thể, kích thước hạt bị ảnh hưởng nhiệt độ ủ Kích thước tinh thể màng tăng từ 17 lên 27 nm nhiệt độ ủ tăng từ 300˚C lên 700˚C Điện trở suất màng giảm khoảng nhiệt độ ủ 300˚C 500˚C tăng trở lại nhiệt độ ủ đạt 700˚C Ngoài ra, màng ATO – 700˚C đạt giá trị độ nhạy cao 50 mV/pH Từ khóa Cảm biến pH cấu trúc EGFET, sol-gel, SnO2 pha tạp Sb INFLUENCE ANNEALING TEMPERATURE ON STRUCTURAL, ELECTRICAL AND PH SENSOR PROPERTIES OF SB DOPED SNO2 FILMS Abstract This study investigates annealing temperature on structural, electrical properties, and pH response of the Sb-doped SnO2 membrane Sb-doped SnO2 films were deposited on the quartz substrate by sol-gel dip-coating technique The films were annealed at temperatures 300˚C, 500˚C, and 700˚C in the air for 120 minutes The structure, surface morphologies, and electrical properties were observed by X-ray diffraction, FESEM images, and Hall measurements The results showed that lattice constant, crystal size, and particle size are affected by annealed temperature The crystal size increased from 17 to 27 nm as the temperature increased from 300˚C to 700˚C The resistivity of films decreases in the range temperatures of 300˚C and 500˚C and increases again when the annealed temperature at 700˚C In addition, the ATO-700˚C membrane achieved the highest sensitivity value of 50 mV/pH Keywords pH- EGFET, sol-gel, Sb doped SnO2 GIỚI THIỆU Vật liệu bán dẫn oxit kim loại cấu trúc nano nghiên cứu rộng rãi tính chất điện, quang cấu trúc trội khả ứng dụng thiết bị quang điện Trong đó, vật liệu ZnO, TiO2, SnO2, CdO, … sở hữu đặc tính trội dẫn điện tốt độ truyền qua quang học trong vùng ánh sáng khả kiến cao Đặc biệt, vật liệu thường sử dụng ứng dụng cảm biến khí [1], hình phẳng [2], diode phát quang (LEDs) [3], pin mặt trời [4], cảm biến pH [5] … Thiếc oxit (SnO2) vật liệu tiềm sử dụng thiết bị nêu sở hữu tính chất độc đáo trội độ bền cao mơi trường hóa học nhiệt độ, độ rộng vùng cấm lớn từ 3.6 eV đến 4,6 eV [5, 6], lượng liên kết exciton lớn (180 mV) dẫn điên suốt Đặc biệt, vật liệu SnO2 sử dụng thiết bị cảm biến pH để phát ion H+[8] Có hai loại cấu trúc cảm biến pH nghiên cứu ISFET (ion sensitive field effect transistor) EGDET (extended -gate field-effect transistor) Trong đó, cấu trúc EGFET có nhiều ưu điểm so với ISFET giá thành thấp, ổn định với ánh sáng nhiệt độ dễ đóng gói [7] Tuy nhiên, cấu trúc pH- EGFET đòi hỏi màng cảm ứng vật liệu dẫn điện tốt so với vật liệu truyền thống cấu trúc pH- ISFET Si2N3, SiO2, Al2O3 [9] Vì vậy, cơng trình khảo sát ảnh hưởng ảnh hưởng nhiệt độ chế tạo đến tính chất điện tính chất cảm biến pH (cấu trúc pH- EGFET) màng SnO2 pha tạp Sb Bên cạnh đó, phương pháp tổng hợp màng SnO2 pha tạp Sb (ATO) chọn phương pháp sol-gel với kỹ thuật phủ nhúng tính hiệu quả, kinh tế đơn giản để chế tạo màng chất lượng cao [10] © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB 97 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Màng SnO2 pha tạp Sb (với tỉ lệ Sb/Sn: mol%) chế tạo phương pháp sol-gel kỹ thuật phủ nhúng (dip-coating) Để tổng hợp dung dịch sol, lượng muối SbCl3 (99,9%, Sigma-Aldrich) cho vào dung dịch chứa muối SnCl2.2H2O, sau hòa tan với dung dịch ethanol Hỗn hợp khuấy đun nóng 70°C bình kín Màng ATO lắng đọng đế thạch anh từ dung dịch (sol) thực quy trình phủ nhúng Các đế thạch anh làm trước nhúng vào dung dịch sau rút với tốc độ không đổi 80 mm/phút Màng SnO2: Sb sau phủ nhúng sấy khô 200 oC 15 phút Các mẫu sau ủ nhiệt độ khác 100˚C, 300˚C, 500˚C 700˚C tương ứng tốc độ 10oC/phút khơng khí, giữ nhiệt độ 120 phút trình ủ Các màng ATO ủ nhiệt độ khác ký hiệu ATO – 100˚C, ATO – 300˚C, ATO – 500˚C ATO –700˚C Quá trình phủ làm khô lặp lại để thu màng thích hợp độ dày thích hợp để phân tích Cấu trúc tinh thể màng xác định phương pháp nhiễu xạ tia X máy D8–ADVANCE Tính chất điện xác định phép đo Hall Van der Pauw máy đo HMS3000 Đặc trưng cảm biến ion H+ khảo sát cấu trúc pH- EGFET, cấu trúc chia thành hai phần bao gồm thiết bị cảm biến màng ATO thiết bị MOSFET (Hình 3) Đặc trưng I-V cấu trúc cảm biến pH- EGFET điều kiện pH 5, 7, đo máy phân tích Keithley 2400 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Cấu trúc tinh thể Hình 1: Giản đồ nhiễu xạ tia X màng ATO – x (x =100˚C, 300˚C, 500˚C, 700˚C) nung nhiệt độ khác Hình trình bày giản đồ nhiễu xạ tia X màng màng ATO – x (x = 100˚C, 300˚C, 500˚C, 700˚C) nung nhiệt độ khác Kết thu màng ATO có cấu trúc vơ định hình nhiệt độ ủ nhiệt độ phòng bắt đầu tinh thể nhiệt độ ủ 300˚C với cấu trúc tứ giác rulite (JCPDS No 41-14445) Cấu trúc tinh thể màng ATO – x (x = 100˚C, 300˚C, 500˚C, 700˚C) có mặt mạng SnO2 (110), SnO2 (211) Đặc biệt, màng ATO đạt độ tinh thể cao nhiệt độ ủ tăng lên với mặt mạng SnO2 (110) mặt trội Ngoài ra, trạng thái oxit Sb khơng tìm thấy chứng tỏ có thay tạp Sb vị trí Sn mạng chủ SnO2 Bên cạnh đó, thơng số số mạng kích thước tinh thể màng ATO liệt kê Bảng Hằng số mạng (a c) tứ giác SnO2 rutile tính theo phương trình (1), h, k, l số Miller mặt mạng d khoảng cách mặt mạng Trong đó, kích thước © 2021 Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 98 ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB tinh thể màng tính từ phương trình (2) Phương trình cho biết hệ số K gọi hệ số hình dạng xác định 0,9, bước sóng tia CuKα1 (0.154056 nm), β độ bán rộng cực đại, góc nhiễu xạ Bragg D kích thước tinh thể d2 = D= h2 +k2 a2 + 0.9λ l2 c2 (1) (2) β cos θ Bảng Hằng số mạng kích thước tinh thể màng ATO – x (x = 300˚C, 500˚C, 700˚C) Tên mẫu (hkl) - 2θ ATO –300˚C ATO –500˚C (110) – 26,68 (211) (110) –– 51,89 26.78 (211) – (110) – 52.06 26.59 Kích thước tinh thể D (nm) 20,53 14,34 20,50 16,26 37,55 (211) – 51.56 17,04 ATO –700˚C Kích thước tinh thể trung bình Da (nm) 17,4420 18,3822 a=b (Å) c (Å) Thể tích mạng ([Å]3) 4,7252 4,7078 3,1921 3,1870 71,2739 70,6389 27,2968 4,7182 3,1972 71,1782 Kết bảng cho thấy giá trị thể tích mạng giảm từ 71,2739 Å3 xuống 70,6389 Å3 tăng nhiệt độ ủ từ 300˚C lên 500˚C Kết giải thích bán kính ion Sb5+ (0.61 Å) nhỏ so với Sn4+ (0.71 Å), thay Sn4+ Sb5+ mạng chủ dẫn đến mạng tinh thể bị co lại Tuy nhiên, giá trị thể tích mạng tăng ngược trở lại nhiệt độ ủ đạt 700˚C giá trị nhỏ so với màng ATO – 300˚C Đó xuất trạng thái hóa trị khác Sb Sb3+ Trạng thái hóa trị Sb phụ thuộc vào nhiệt độ chế tạo áp suất riêng phần oxy quan sát cơng trình [10], trạng thái Sb3+ xuất nhiệt độ cao 800oC Vì vậy, thể tích mạng màng ATO – 700˚C nở rộng bán kính ion Sb3+ (0.76 Å) lớn so với Sn4+ (0.71 Å) Ngồi ra, kích thước tinh thể trung bình màng ATO tăng theo nhiệt độ ủ đạt giá trị lớn màng ATO – 700˚C, chứng tỏ chất lượng tinh thể màng ATO tốt 3.2 Hình thái bề mặt màng ATO 300˚C 500˚C 700˚C Hình 2: Hình thái bề mặt màng ATO – x (x = 300˚C, 500˚C, 700˚C) nung nhiệt độ khác © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB 99 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) kỹ thuật tốt để phân tích hình thái bề mặt màng mỏng cung cấp thơng tin có giá trị hình dạng kích thước hạt Hình thái bề mặt màng oxit dẫn điện suốt ảnh hưởng đến đặc tính điện quang học chúng, yếu tố quan trọng ứng dụng thiết bị quang điện tử Hình cho thấy hình thái bề mặt màng ATO ủ nhiệt độ khác Kết cho thấy hình thái bề mặt tất màng phụ thuộc vào nhiệt độ ủ Bề mặt tất màng cho thấy giao diện đồng cấu trúc xốp tất vùng quét màng Tất màng cho thấy hạt nhỏ hạt lớn nằm rải rác xen kẻ bề mặt Ở nhiệt độ ủ 300˚C, hạt có kích thước nhỏ chiếm ưu bề mặt màng ATO Tuy nhiên, kích thước hạt trở nên lớn chiếm ưu so hạt nhỏ, kích thước hạt trở nên lớn kết tinh màng cải thiện nhiệt độ ủ 500˚C Các hạt nhỏ kết tụ lại với hình thành hạt có kíc thước lớn nhiệt độ ủ tăng Q trình giải thích tinh thể hình thành, hạt nhân tạo ra, sau nguyên tử ion kế cận dính vào hạt nhân theo thứ tự ưu tiên xác định mức lượng mạng tinh thể, tạo thành lớp đặn Mặt khác, tăng trưởng xảy liên tục, hạt nở theo hai chiều xảy tượng chồng lên Kết phù hợp với giản đồ nhiễu xạ tia X, cho thấy độ bán rộng đỉnh trở nên hẹp nhiệt độ ủ 700˚C, cho thấy gia tăng chất lượng kích thước tinh thể 3.3 Tính chất điện màng ATO Bảng Kết đo Hall màng ATO – x (x = 100˚C, 300˚C, 500˚C, 700˚C) Tên mẫu ATO – 100˚C T (°C) 100 Nồng độ hạt tải (cm-3) Độ linh động (cm2V-1s-1) Điện trở suất (cm) - - - 18 4,05 4,60 x 10-1 ATO – 300˚C 300 -3,01 x 10 ATO – 500˚C 500 -1,68 x 1019 5,30 7,00 x 10-2 ATO – 700˚C 700 -2,09 x 1018 8,52 3,50 x 10-1 Bảng trình bày kết đo Hall màng ATO – x (x = tp, 300˚C, 500˚C, 700˚C) Kết cho thấy màng ATO có điện trở vơ lớn nhiệt độ ủ nhiệt độ phòng Khi nhiệt độ ủ khoảng từ 300˚C - 700˚C, màng ATO có tính chất điện loại n điện trở suất thấp đạt 7,00 x 10-2 cm, tương ứng nồng độ hạt tải độ linh động -1,68 x 1019 cm-3, cm2V-1s-1 màng ATO – 500˚C Tuy nhiên, điện trở suất màng tăng nhiệt độ ủ đạt 700 oC nồng độ hạt tải giảm, kết giải thích xuất vị trí acceptor Sb3+ từ thay Sn4+ Sb3+ bù điện tích với donor Sb5+ từ thay Sb5+ vị trí Sn4+, tượng bù điện tích quan sát cơng trình [12, 13] 3.4 Cảm biến pH Máy phân tích thơng số bán dẫn Keithley 2400 sử dụng để xác định độ nhạy pH cấu trúc EGFET pH 5, 7, nhiệt độ phòng (25 ° C) EGFET ngâm dung dịch đệm phút trước thử nghiệm Cơ chế hoạt động EGFET giống với thiết bị MOSFET truyền thống, ngoại trừ cấu trúc cảm biến nhúng vào dung dịch đệm EGFET điện cực so sánh (Ag/AgCl) đặt dung dịch đệm pH 5, 7, Các đặc tính truyền pH- EGFET điện áp điện cực so sánh khác (VRef) dung dịch pH thể Hình Các điện áp so sánh áp vào điện cực so sánh Ag/AgCl, độ nhạy pH màng ATO – 300˚C với cổng EGFET thu thông qua thay đổi điện áp ngưỡng cảm biến EGFET © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 100 ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB Hình 3: Sơ đồ hệ đo đặc trưng I-V cảm biến pH - EGFET Kết thu từ Hình 4, giá trị pH tăng từ lên 9, bề mặt lớp cảm biến ion giảm, điện vùng (VFB) điện ngưỡng VT thiết bị giảm Vì vậy, đường đặc trưng pH dịch giá trị dương Hình 4: Đặc trưng ID-Vref của cảm biến pH – EGFET màng ATO – 300˚C nồng độ từ pH đến Ngồi ra, từ đường đặc trưng ID - Vref xác định độ nhạy pH cách đo độdịch ngưỡng VT kết thu thể Hình Trong cảm biến EGFET với cổng cảm biến màng ATO – 300˚C có độ nhạy pH với đường đặc trưng tuyến tính đạt xấp xỉ 40 mV/pH phạm vi nồng độ từ pH đến 9, tính từ phương trình ∆𝜙 ∆𝑉 ∆𝑉𝐺 độ 𝑛ℎạ𝑦 = |∆𝑝𝐻0 | = |∆𝑝𝐻𝑇 | = |∆𝑝𝐻 | (3) © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB 101 Hình 5: Đặc trưng VG – pH cảm biến pH – EGFET màng ATO – 300˚C nồng độ từ pH đến Trong nghiên cứu này, mạch dịng điện điện áp giữ khơng đổi trình khảo sát phản ứng pH Điện áp cống áp 0,2V cống dòng điện xác đo 100 μA Hình cho thấy EGFET có độ tuyến tính tốt Hình 6: Đặc trưng ID-VDS cảm biến pH – EGFET màng ATO – 300˚C nồng độ từ pH đến Hình cho thấy đặc trưng ID-VDS EGFET khoảng nồng độ pH 5và Cường độ dòng 𝜇 𝐶 𝑊 vùng bão hòa biểu thị biểu thức 𝐼𝐷 = 𝑜2 𝑜𝑥 𝐿 (𝑉𝑅𝑒𝑓 − 𝑉𝑇 )2 (1 + λ𝑉𝐷𝑠 ) (4), µ0 độ linh động electron kênh, λ hệ số điều chế độ dài kênh, Cox điện dung oxit đơn vị diện tích, W/L tỷ lệ chiều rộng-chiều dài kênh, VRef VDS điện áp điện cực so sánh điện áp nguồn Trong phương trình (4), VT phụ thuộc vào giá trị pH Từ cách tính trình bày trên, đặc trưng ID - Vref độ nhạy màng ATO – 500˚C tính trình bày Hình Trong đó, kết cho thấy màng ATO – 700˚C khơng trình bày Kết thu giá trị độ nhạy màng ATO – 700˚C ATO – 500˚C 45 mV/pH 50 mV/pH © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 102 ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB Hình 7: A) Đặc trưng ID-Vref cảm biến pH – EGFET B) Đặc trưng VG – pH cảm biến pH – EGFET màng ATO – 500˚C nồng độ từ pH đến KẾT LUẬN Cơng trình nay, chúng tơi chế tạo thành công màng SnO2 pha tạp Sb với tỉ lệ Sb/Sn: mol% ứng dụng làm cảm biến pH Chúng sử dụng đặc trưng ID-Vref của cảm biến pH – EGFET để xác định độ nhạy màng Kết thu màng ATO – 700˚C đạt giá trị độ nhạy cao 50 mV/pH Ngoài ra, cơng trình cho thấy ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến câu trúc tinh thể, hình thái bề mặt tính chất điện màng ATO Kết thu cho thấy nhiệt độ ủ tăng ảnh hưởng kích thước tinh thể, kích thước hạt, độ tinh thể màng tăng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hong C-H, Shin J-H, Ju B-K, Kim K-H, Park N-M, Kim B-S, et al Index-Matched Indium Tin Oxide Electrodes for Capacitive Touch Screen Panel Applications J Nanosci Nanotech 2013;13:7756–9 https://doi.org/10.1166/jnn.2013.7814 [2] Minami T New n -Type Transparent Conducting Oxides MRS Bull 2000;25:38–44 https://doi.org/10.1557/mrs2000.149 [3] Rogers DJ, Teherani FH, Sandana VE, Razeghi M ZnO thin films and nanostructures for emerging optoelectronic applications In: Eldada LA, Lee E-H, editors., San Francisco, California: 2010, p 76050K https://doi.org/10.1117/12.862634 [4] Granqvist CG Transparent conductors as solar energy materials: A panoramic review Solar Energy Materials and Solar Cells 2007;91:1529–98 https://doi.org/10.1016/j.solmat.2007.04.031 [5] Batista PD, Mulato M, Graeff CF de O, Fernandez FJR, Marques F das C SnO2 extended gate field-effect transistor as pH sensor Braz J Phys 2006;36:478–81 https://doi.org/10.1590/S0103-97332006000300066 [6] Chinnasamy M, Balasubramanian K Enhanced UV photodetection behavior of Cr doped wurtzite ZnO crystalline nanorods Optical Materials 2020;110:110492 https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110492 [7] Ganose AM, Scanlon DO Band gap and work function tailoring of SnO for improved transparent conducting ability in photovoltaics J Mater Chem C 2016;4:1467–75 https://doi.org/10.1039/C5TC04089B [8] Yusof KA, Abdul Rahman R, Zulkefle MA, Herman SH, Abdullah WFH EGFET pH Sensor Performance Dependence on Sputtered TiO Sensing Membrane Deposition Temperature Journal of Sensors 2016;2016:1–9 https://doi.org/10.1155/2016/7594531 © 2021 Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB 103 [9] Wang J-L, Yang P-Y, Hsieh T-Y, Hwang C-C, Juang M-H pH-Sensing Characteristics of Hydrothermal AlDoped ZnO Nanostructures Journal of Nanomaterials 2013;2013:1–7 https://doi.org/10.1155/2013/152079 [10] Cho S-K, Cho W-J Effect of forming gas annealing on SnO2 sensing membranes in high-performance siliconon-insulator extended-gate field-effect transistors Thin Solid Films 2020;706:138083 https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.138083 [11] Tillotson TM, Gash AE, Simpson RL, Hrubesh LW, Satcher JH, Poco JF Nanostructured energetic materials using sol–gel methodologies Journal of Non-Crystalline Solids 2001;285:338–45 https://doi.org/10.1016/S00223093(01)00477-X [12] He J Metal oxide varistors: from microstructure to macro-characteristics 2019 [13] Liu HY, Izyumskaya N, Avrutin V, Özgür Ü, Yankovich AB, Kvit AV, et al Donor behavior of Sb in ZnO Journal of Applied Physics 2012;112:033706 https://doi.org/10.1063/1.4742984 Ngày nhận bài: 09/11/2020 Ngày chấp nhận đăng: 22/03/2021 © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh .. .ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB 97 PH? ?ƠNG PH? ?P NGHIÊN CỨU Màng SnO2 pha tạp Sb (với tỉ lệ Sb/ Sn: mol%) chế tạo ph? ?ơng ph? ?p... Cơng nghiệp thành ph? ?? Hồ Chí Minh 98 ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB tinh thể màng tính từ ph? ?ơng trình (2) Ph? ?ơng trình cho... nung nhiệt độ khác © 2021 Trường Đại học Cơng nghiệp thành ph? ?? Hồ Chí Minh ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ Ủ LÊN CẤU TRÚC TINH THỂ, TÍNH CHẤT ĐIỆN VÀ CẢM BIẾN PH CỦA MÀNG SNO2 PHA TẠP SB 99 Kính hiển vi điện

Ngày đăng: 28/09/2022, 16:43

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các màng ATO –x (x =100˚C, 300˚C, 500˚C, 700˚C) được nung ở các nhiệt độ khác nhau - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
Hình 1 Giản đồ nhiễu xạ tia X của các màng ATO –x (x =100˚C, 300˚C, 500˚C, 700˚C) được nung ở các nhiệt độ khác nhau (Trang 2)
3.2 Hình thái bề mặt màng ATO - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
3.2 Hình thái bề mặt màng ATO (Trang 3)
Bảng 1. Hằng số mạng và kích thước tinh thể của các màng ATO –x (x = 300˚C, 500˚C, 700˚C) - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
Bảng 1. Hằng số mạng và kích thước tinh thể của các màng ATO –x (x = 300˚C, 500˚C, 700˚C) (Trang 3)
Hình 3: Sơ đồ hệ đo đặc trưng I-V của cảm biến pH- EGFET. - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
Hình 3 Sơ đồ hệ đo đặc trưng I-V của cảm biến pH- EGFET (Trang 5)
Kết quả thu được từ Hình 4, khi giá trị pH tăng từ 5 lên 9, thế năng bề mặt của lớp cảm biến ion giảm, vì vậy điện thế vùng (VFB) và điện thế ngưỡng VT của thiết bị giảm - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
t quả thu được từ Hình 4, khi giá trị pH tăng từ 5 lên 9, thế năng bề mặt của lớp cảm biến ion giảm, vì vậy điện thế vùng (VFB) và điện thế ngưỡng VT của thiết bị giảm (Trang 5)
Hình 6: Đặc trưng ID-VDS của cảm biến pH – EGFET đối với màng ATO –300˚C trong nồng độ từ pH 5 đến 9 - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
Hình 6 Đặc trưng ID-VDS của cảm biến pH – EGFET đối với màng ATO –300˚C trong nồng độ từ pH 5 đến 9 (Trang 6)
Hình 5: Đặc trưng VG – pH của cảm biến pH – EGFET đối với màng ATO –300˚C trong nồng độ từ pH 5 đến 9 - Ảnh hưởng nhiệt độ ủ lên cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb
Hình 5 Đặc trưng VG – pH của cảm biến pH – EGFET đối với màng ATO –300˚C trong nồng độ từ pH 5 đến 9 (Trang 6)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN