Nghiên cứu các đặc tính điện tử của màng zno pha tạp b và au bằng phương pháp DFT (tt)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - ĐỖ VŨ THÙY TRÂM NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH ĐIỆN TỬ CỦA MÀNG ZnO PHA TẠP B VÀ Au BẰNG PHƯƠNG PHÁP DFT Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học Mã số : 8520301 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Đà Nẵng – 2022 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Hồ Viết Thắng PGS.TS Phạm Cẩm Nam Phản biện 1: TS Nguyễn Thị Thanh Xuân Phản biện 2: PGS.TS Lê Minh Đức Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật hóa học họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 27 tháng năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -1MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Vật liệu oxit kẽm (ZnO) sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác vật liệu xúc tác, nhộm, cảm biến, pin mặt trời, … Điều có tính chất điện tử vùng cấm (3,37 eV) nhiệt độ phịng hay tính xuyên suốt dãy ánh sáng nhìn thấy.[1] Tuy nhiên vật liệu kẽm oxit tinh khiết có hạn chế số ứng dụng cần mật độ điện tích cao vật liệu dẫn hay vật liệu quang điện…Do đó, để đáp ứng yêu cầu cho việc mở rộng ứng dụng vật liệu kẽm oxit, nhiều phương pháp thực thay đổi ứng suất, áp điện trường để thay đổi cấu trúc hình học hay pha nguyên tử tạp vào mạng lưới cấu trúc Trong số phương pháp việc đưa nguyên tử tạp vào mạng lưới cấu trúc xem phương pháp áp dụng phổ biến [1,2] Tùy thuộc vào ứng dụng mong muốn oxit kẽm mà nguyên tử tạp chất khác pha vào mạng lưới cấu trúc oxit kẽm điều làm thay đổi tính chất điện tử tính chất liên quan khác Nếu kim loại hóa trị III (B, Al, Ga, In) pha vào mạng lưới cấu trúc oxit kẽm (thay Zn kim loại trên) vật liệu trở thành vật liệu dẫn loại n [3] Ngược lại kim loại hóa trị I (Li, K, Na) thay oxy nguyên tử mạng lưới cấu trúc oxit kẽm trở nên vật liệu dẫn loại p [4-6] Các màng oxit kẽm tổng hợp thành công dạng tự mà hỗ trợ khác kính, [7] polycarbonate, [8] hay kim loại Au, Ag, Cu [9] Hầu kính hay polycarbonate khơng ảnh hưởng đến tính chất màng oxit kẽm hay oxit kẽm, màng oxit kẽm kim loại ảnh hưởng đáng kể đến tính chất màng oxit kẽm Gần nhà thực nghiệm tổng hợp thành công việc pha tạp kim loại vàng Boron vào mạng lưới cấu trúc oxit kẽm cho thấy ứng dụng tiềm tăng khả cảm biến acetone dạng hơi, [10] tăng khả chắn xạ, [11]….Tuy nhiên cấu trúc điện tử ảnh hưởng đến phân tử hấp phụ trình xúc tác chưa làm sáng tỏ Do đó, đề tài chúng tơi nghiên cứu cấu trúc điện tử màng mỏng ZnO dạng tự kim loại Cu có pha tạp vàng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -2và Boron ảnh hưởng đến hấp phụ q trình xúc tác thơng qua hấp phụ phân tử CO ZnO ứng dụng nhiều lĩnh vực quan trọng cảm biến, quang xúc tác, vật liệu bán dẫn chúng pha tạp chất đặc biệt tính chất tăng cường có mặt nguyên tử pha tạp vàng Boron 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đưa đặc tính cấu trúc điện tử màng mỏng ZnO ZnO/Cu(111) có pha tạp Au B cách áp dụng phương pháp tính tốn DFT thơng qua hấp phụ khí CO 1.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu cấu trúc điện tử màng mỏng ZnO dạng tự kim loại Cu có pha kim loại tạp ảnh hưởng đến hấp phụ xúc tác thông qua hấp phụ phân tử CO 1.4 Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp gần gradient tổng quát Perdew-BurkeErnzerhof • Phương pháp tăng cường sóng chiếu • Số hiệu chỉnh Hubbard • Lực tương tác van der Waals với phương pháp DFT-D3 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực nghiệm 1.5.1 Ý nghĩa khoa học đề tài - Góp phần bổ sung liệu quan trọng liên quan đến ứng dụng màng mỏng ZnO pha tạp Au B - Đưa hướng phát triển vật liệu liên quan đến màng ZnO tự ZnO đế Cu sở kết đặc tính cấu trúc tham số hấp phụ khí CO 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Đề tài nhằm cung cấp thơng tin hữu ích cho nhà thực nghiệm việc tổng hợp hay ứng dụng màng mỏng ZnO lĩnh vực quan tâm THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -3CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu ZnO 1.1.1 Giới thiệu ZnO ZnO tinh thể hình thành từ ngun tố nhóm IIB (Zn) ngun tố nhóm VIA (O) ZnO loại vật liệu bán dẫn cho ánh sáng truyền qua với lượng vùng cấm trực tiếp rộng (3,37 eV) lượng liên kết kích thích lớn (60 meV) nhiệt độ phòng Vật liệu ZnO tồn dạng cấu trúc cấu trúc Rocksalt, cấu trúc Blend cấu trúc Wurtzite Trong dạng Wurtzite dạng cấu trúc bền nhiệt độ phịng, ứng dụng nhiều lĩnh vực 1.1.2 Cấu trúc vùng lượng: ZnO thuộc loại hợp chất AIIBVI có vùng cấm thẳng Độ rộng vùng cấm hợp chất AIIBVI giảm nguyên tử lượng tăng ZnO wurtzite có lượng vùng cấm khoảng 3,37 eV phù hợp cho nhiều ứng dụng sử dụng lượng tia cực tím 1.2 Các dạng vật liệu ZnO tổng hợp: Cho đến nay, vật liệu nano ZnO tổng hợp nhiều phương pháp như: phương pháp kết tủa, phương pháp sol – gel, phương pháp thủy nhiệt, phương pháp nhũ tương, phương pháp đốt cháy 1.3 Sự ảnh hưởng hỗ trợ hay nguyên tử tạp 1.3.1 Vật liệu ZnO pha tạp 1.3.1.1 ZnO pha tạp loại n ZnO loại n có mặt khuyết tật bên lỗ trống oxu (Vo) thay nguyên tử pha tạp nhóm IIIA cho Zn hay nhóm VIIA thay O Trong pha tạp vào ZnO cách nhằm điều khiển cấu trúc, tính chất quang, tính chất điện tính chất từ ZnO có thay đổi giá trị lượng vùng cấm, độ truyền qua, từ tính nhiệt độ phịng tính chất quang từ vật liệu 1.3.1.2 ZnO pha tạp loại p Bán dẫn ZnO pha tạp loại p tạo thay nguyên tố nhóm IA vào vị trí Zn ngun tố nhóm VA vào vị trí O Như vậy, bán dẫn ZnO pha tạp loại n dễ dàng tạo so với bán dẫn pha tạp ZnO loại p lượng hình thành lượng ion hóa bán dẫn THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -4ZnO pha tạp loại p cao nhiều so với bán dẫn ZnO pha tạp loại n 1.3.1.3 ZnO pha tạp với hóa trị ZnO pha tạp hóa trị thường hay áp dụng cho loại phi kim thay Oxy mạng lưới ZnO 1.3.2 Ảnh hưởng hỗ trợ 1.3.2.1 Nền hỗ trợ không kim loại Hầu hết màng film ZnO tổng hợp hỗ trợ phi kim khác Chẳng hạn nano kẽm oxit (ZnO) mật độ cao phát triển silic (Si) thủy tinh phương pháp lắng đọng dung dịch hóa nhiệt độ thấp khơng cần xúc tác Khi có tính định hướng tốt, sản phẩm hình thành định hướng tốt 1.3.2.2 Nền hỗ trợ kim loại Bên cạnh thành công việc tổng hợp màng film ZnO đế thủy tinh hay polycanonat gần màng film ZnO tổng hợp thành công đế kim loại, Cu, Ag, Au, Pd …và người ta nhận thấy màng oxit kẽm hình thành đế kim loại ảnh hưởng đáng kể đến tính chất lý hóa hoạt tính hấp phụ xúc tác màng oxit kẽm 1.4 Ứng dụng ZnO Vật liệu ZnO có nhiều ứng dụng khoa học công nghệ đời sống, từ cao su đến gốm sứ, từ dược phẩm đến nông nghiệp, từ sơn đến hóa chất, đặc biệt lĩnh vực xúc tác phân hủy chất hữu độc hại CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong nghiên thực tính tốn phiếm hàm mật độ (DFT) sử dụng phiếm hàm trao đổi tương quan với phương pháp gần gradient tổng quát Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) [18] Bộ hàm sở hàm sóng phẳng với lượng cắt tới hạn 400 eV thiết lập cho tất tính tốn Trong tương tác hạt nhân electron lõi nguyên tử mô tả phương pháp tăng cường sóng chiếu (projector augumented wave) [19] [20], electron hóa trị xem xét tồn vẹn tính tốn Ngoài ra, sai số cố hữu phương pháp mô tả electron orbital d Zn nên sử dụng tham số hiệu chỉnh Hubbard, Ueff = 4,7 eV theo đề xuất nghiên cứu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -5trước [21] Việc áp dụng tham số Ueff tối ưu hóa cấu trúc wurtzite ZnO thu tham số mạng lưới cấu trúc phù hợp với kết đo đạt từ thực nghiệm Cụ thể kết tính tốn lý thuyết a=b=3,216 Å c= 5,187 Å so với kết thực nghiệm a=b=3,250 Å c= 5,207 Å [22] Ngồi tính tốn chúng tơi xem xét lực tương tác van der Waals với phương pháp DFT-D3 theo đề xuất Grimme để hiệu chỉnh lực phân tán tính tốn [23] Cấu trúc tối ưu hội tụ lực tương tác nguyên tử nhỏ 0,01 eV/Å Để khảo sát tính chất điện tử B Au pha tạp vào màng mỏng ZnO bề mặt kim loại Cu(111), chọn mơ hình cấu trúc màng ZnO tự có kích thước mạng (3x3) từ mạng sở ZnO màng ZnO kim loại Cu(111), chúng tơi sử dụng mơ hình với kích thước (3x3) mạng sở ZnO Cu(111) kích thước (4x4) mạng sở kim loại Cu(111) Kích thước màng ZnO nằm khớp với kích thước Cu(111), với mơ hình màng ZnO chịu kéo căng nhẹ 2,3% [24] Khoảng cách lớp tách lớn 15 Å để tránh tương tác lớp Mơ hình ZnO ZnO/Cu(111) thể Hình 2.1 Hình 2.2 Tất tính tốn thực cách sử dụng hàm mật độ tuần hoàn phân cực spin thực mã Gói mơ Vienna Ab Initio (VASP) [28] Tương quan trao đổi electron đánh giá phép xấp xỉ gradient tổng quát với Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) chức [29] Các điện tử lõi tương tác hạt nhân xem xét phương pháp sóng tăng cường máy chiếu (PAW), [30] tương tác electron hóa trị nguyên tử tính tốn rõ ràng sau: Zn (4s, 3d), C (2s, 2p), O (2s, 2p), B (2s, 2p), Au (5d, 6s) Cu (4s, 3d) Màng ZnO hay ZnO/Cu(111) pha tạp B Au tạo thành cách thay ion Zn cấu trúc mạng lưới B Au Do tính đối xứng màng tự ZnO, B Au thay vào vị trí Zn, màng ZnO/Cu(111), B Au thay Zn lớp hay lớp bên tiếp xúc trực tiếp với kim loại Cu(111) Năng lượng hấp phụ CO tính tốn khác tổng lượng CO hấp phụ màng ZnO hay ZnO/Cu(111) so với khí CO tự màng dạng tự Tầng số dao động CO hấp phụ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -6trên màng ZnO hay ZnO/Cu(111) tính tốn phạm vi động điều hịa, CO nguyên tử trực tiếp liên kết với xem xét tính tốn Để mô tả trạng thái điện tử nguyên tử pha tạp hay CO, điện tích hiệu dụng ngun tử tính tốn dựa phương pháp điện tích Bader [25] [26] Sự thay đổi vị trí nguyên tử theo trục Z ((R(l)) mạng lưới cấu màng ZnO hay ZnO/Cu(111) có mặt ngun tử pha tạp tính tốn theo cơng thức sau: 𝑁 R(l) = ∑|𝑍𝑖 − 𝑍𝑎𝑣 | Trong đó: N tổng nguyên tử, Zi Zav tọa độ trục z nguyên tử i tọa độ trung bình theo trục z nguyên tử lớp ZnO xem xét 2.1 Tổng quan lý thuyết hàm mật độ (DFT) Lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) phương pháp áp dụng phổ biến tính tốn các tính chất vật liệu Phương pháp sử dụng rộng rãi đáp ứng phù hợp độ xác chi phí tính tốn so với phương pháp sử dụng hàm sóng 2.2 Phương pháp tính gần cục (LDA) Phương pháp gần hay xấp xỉ áp dụng để tính tốn tương tác electrons Một phương pháp xấp xỉ sử dụng phổ biến để tính tốn lượng trao đổi tương quan electron tính tốn vật liệu pha rắn kim loại, oxit kim loại phương pháp xấp xỉ mật độ cục (LDA) 2.3 Phương pháp tính gần gradient (GGA) Trong số phương pháp xấp xỉ dựa sở phương pháp LDA, phương pháp gần gradient tổng quát (GGA) đề xuất Perdew Wang năm 1986, theo lượng tương quan trao đổi hệ thống không phụ thuộc vào mật độ electron mà cịn phụ thuộc vào mật độ gradient 2.4 Hiệu chỉnh U Để cải thiện kết tính tốn liên quan đến tương tác electron kim loại chuyển tiếp, người ta phát triển hiệu chỉnh đươc THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -7gọi hiệu chỉnh Hubbard U kết hợp với tính tốn DFT thường viết DFT + U Phương pháp tính tốn DFT có hiệu chỉnh U cải thiện đáng kể độ xác đặc tính cấu trúc điện tử, đặc biệt lượng vùng cấm vật liệu liên quan đến kim loại chuyển tiếp 2.5 Bộ hàm sở (basis set) Bộ hàm sở tổ hợp hàm orbital nguyên tử (AO) sở dùng tổ hợp tuyến tính orbital nguyên tử (LCAO) Đối với tính tốn liên quan đến chất rắn hàm sóng phẳng sử dụng phổ biến 2.6 Các hàm phân tán van der Waals Ngồi hàm hiệu chỉnh để mô tác tốt tương tác electron hay hạt nhân với khoảng cách xa người ta thường bổ sung thêm hiệu chỉnh lực tương tác van der Waals Hình 2.1 a) Hình chiếu cạnh b) hình chiếu đứng mơ hình cấu trúc màng ZnO tự Hình 2.2 a) Hình chiếu cạnh b) hình chiếu đứng mơ hình cấu trúc màng ZnO/Cu(111) CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm màng hai lớp ZnO pha tạp nguyên tử B, Au Để tìm ảnh hưởng dị nguyên tử B Au mạng tinh thể ZnO lên đặc tính cấu trúc điện tử màng hai lớp ZnO, trước tiên thảo luận tính chất màng hai lớp ZnO khơng pha nguyên tử tạp ❖ Màng hai lớp ZnO thu cách cắt từ mặt wurtzite (0001) tối ưu hóa Trong bề mặt ZnO wurtzite (0001) gấp nếp THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -8- ❖ ❖ ion Zn O nằm mặt phẳng khác nhau, màng hai lớp ZnO trở thành cấu trúc giống graphit ion Zn O nằm mặt phẳng với độ dài liên kết Zn-O 1,896 Å Góc liên kết O-Zn-O 120o hai lớp cách khoảng 2,313 Å (Hình 3.1 Bảng 3.1) Hình dạng cấu trúc màng hai lớp ZnO khác với ZnO wurtzite (0001) đặc tính bán dẫn vật liệu thể màng hai lớp ZnO với độ rộng vùng cấm 2,08 eV Kết phù hợp với nghiên cứu lý thuyết mức tính tốn GGA + U trước với độ rộng vùng cấm 2,18 eV [91] Để đánh giá trạng thái oxy hóa dị nguyên tử pha tạp vật liệu, chúng tơi tính tốn điện tích cation Zn phương pháp tính tốn điện tích Bader Điện tích Bader cation Zn 1,15 |e|, tương ứng với trạng thái oxy hóa Zn +2 màng hai lớp ZnO không pha nguyên tử tạp (Bảng 3.1) Giá trị dùng để so sánh với giá trị điện tích Bader nguyên tử B Au pha tạp màng ZnO để so sánh số oxy hóa chúng Hình 3.1 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) ZnO không pha nguyên tử tạp Zn, O cầu màu xanh da trời, màu đỏ Bảng 3.1 Năng lượng vùng cấm, Eg (eV), điện tích Bader nguyên tử X (X = Zn, B, Au), Q (X) (|e|), momen từ, Mag (μB), độ dài liên kết X-O, R(XO) (Å) góc liên kết (O-X-O), (O-X-O) (o), khoảng cách hai lớp ZnO, d(ZnO) (Å), độ lệch độ cao (độ gồ ghề) nguyên tử lớp ZnO cùng/dưới so với độ cao trung bình nguyên tử lớp ZnO, R(top/bot) (Å) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 11 Hình 3.3 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) màng ZnO tự pha tạp nguyên tử Au Zn, O, Au cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu vàng 3.2 Đặc tính cấu trúc điện tử màng hai lớp ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Au Tương tự màng hai lớp ZnO tự do, trước tiên xem xét đặc điểm cấu trúc điện tử màng ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp ❖ Cấu trúc màng hai lớp ZnO lắng đọng bề mặt Cu(111) biểu nhiều gồ ghề cho lớp (0,057 Å) lớp (0,097 Å) so với màng ZnO khơng có hỗ trợ kim loại Cu (0,037 Å) (Bảng 3.2 Hình 3.4) ❖ Khoảng cách hai lớp ZnO thu hẹp so với màng ZnO tự (2,284 Å so với 2,313 Å), Bảng 3.1 Bảng 3.2 Điều phản ánh ảnh hưởng đế hỗ trợ Cu(111) đặc tính cấu trúc điện tử màng ZnO Kết tượng chuyển lượng nhỏ điện tích từ đế hỗ trợ Cu sang màng ZnO.[90] Hình 3.4 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp Zn, O, Cu cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam Đối với vật liệu ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Au, xem xét hai vị trí để pha tạp, vị trí vị trí giao diện (giữa màng ZnO đế hỗ trợ Cu(111)) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 12 ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ Từ Bảng 3.2 B thay Zn lớp ZnO hay bề mặt vị trí giao diện với khác biệt nhỏ lượng 0,03 eV, Au thích thay Zn vị trí giao diện vị trí bề mặt với khác biệt lượng 0,98 eV Việc pha tạp nguyên tử B Au vị trí bề mặt vị trí giao diện gây thay đổi trái ngược hàm công (work function) Cụ thể là, pha tạp vị trí bề mặt làm tăng hàm công thêm 0,25 eV (đối với pha tạp nguyên tử B) 0,152 eV (đối với pha tạp nguyên tử Au) so với ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp, pha tạp vị trí giao diện dẫn đến giảm hàm cơng với giá trị độ lớn 0,236 eV (đối với pha tạp nguyên tử B) 0,133 eV (đối với pha tạp nguyên tử Au) so với vật liệu ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp Hơn nữa, so với ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp, pha tạp nguyên tử B Au gây tượng gồ ghề lớn khoảng cách lớp ZnO đế hỗ trợ Cu nhỏ (Bảng 3.2) Điều có mặt B Au mạng lưới cấu trúc ZnO/Cu(111) dẫn đến thay đổi không tính chất cấu trúc mà cịn tính chất điện tử Đối với màng ZnO/Cu pha tạp nguyên tử B Trạng thái oxi hóa B pha tạp màng ZnO/Cu(111) có giá trị +3 Điều chứng minh điện tích Bader B tương tự màng ZnO tự 2,27 |e| 2,24 |e| pha tạp B vị trí bề mặt vị trí giao diện, (Bảng 3.2) Điện tích dư tạo B thay Zn bị phân bố vùng dẫn vật liệu ZnO pha tạp nguyên tử B, điện tử dư chuyển sang đế hỗ trợ Cu vật liệu ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Chính khác định cư điện tích dư màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B dẫn đến gồ ghề màng ZnO màng ZnO/Cu(111) nhỏ so với màng ZnO pha tạp B (0,079/0,165 Å so với 0,082/0,177 Å cho lớp ZnO cùng/dưới cùng) khoảng cách ngắn hai lớp ZnO (2,252 Å so với 2,372 Å), Bảng 3.1 Bảng 3.2, Hình 3.5 Hình 3.6 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 13 ❖ Sự chuyển điện tử dư thừa từ màng ZnO sang đế hỗ trợ Cu chứng minh rút ngắn khoảng cách ZnO Cu(111) so với ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp (2,511 Å so với 2,513 Å) Hiện tượng quan sát rõ ràng pha tạp B vị trí giao diện (2,481 Å) Hình 3.5 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B ZnO lớp Zn, O, Cu, B cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu xanh Hình 3.6 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B ZnO lớp giao diện ZnO Cu(111) Zn, O, B cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu xanh ❖ ❖ Đối với màng ZnO/Cu pha tạp nguyên tử Au Ngược lại với màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B, trạng thái oxi hóa Au giảm xuống +1 Au pha tạp màng ZnO/Cu(111) Kết chứng minh giảm điện tích Bader xuống 0,37 0,49 |e| Au pha tạp vị trí bề mặt vị trí giao diện màng ZnO/Cu(111) so với màng ZnO pha tạp nguyên tử Au Hơn nữa, trạng thái oxy hóa nhỏ Au pha tạp ZnO/Cu(111) kèm với dập tắt hồn tồn mơmen từ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 14 - ❖ quan sát thấy (Bảng 3.2 Hình 3.7, 3.8) Hiện tượng chuyển điện tích từ đế hỗ trợ Cu(111) sang Au pha tạp làm thay đổi trạng thái oxi hóa từ Au+2 (5d9) xuống Au+1 (5d10), dẫn đến chuyển momen từ từ giá trị +1 sang Kết thể mật độ trạng thái DOS Hình 3.3 Hình 3.7, Hình 3.8 Quan sát ngược lại với B pha tạp ZnO/Cu(111), điện tích dư chuyển sang đế hỗ trợ Cu Những kết chứng minh đế hỗ trợ Cu đóng vai trị hồ chứa điện tử cho nhận điện tử dư thừa từ màng ZnO Hình 3.7 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au ZnO lớp Zn, O, Cu, Au cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu vàng Hình 3.8 a) Hình chiếu đứng, b) hình chiếu cạnh c) mật độ trạng thái (DOS) ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au ZnO lớp giao diện ZnO Cu(111) Zn, O, Cu, Au cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu vàng Bảng 3.2 Năng lượng tương đối, Erel (eV), thay đổi hàm công vật liệu pha tạp vật liệu khơng pha ngun tử tạp ZnO/Cu(111), ∆(eV), điện tích Bader, Q(X)(|e|) (X = Zn, B, Au), momen từ, Mag (μB) Độ dài liên kết X-O, R (X-O) (Å) khoảng cách lớp ZnO cùng/lớp giao THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 15 diện Cu(111), d(ZnO-Cu) (Å), gồ ghề lớp ZnO cùng/giao diện ZnO Cu(111), R(top/int) (Å) System ZnO/Cu(111) B:ZnO/Cu(111) bề mặt giao diện Au:ZnO/Cu(111) bề mặt giao diện Erel ∆ Q(X) Mag d(ZnO-Cu) (eV) (eV) (|e|) (μB) (Å) - 0,00 1,12 0,00 4,797/2,513 R(top/int) (Å) 0,057/0,097 0,03 0,250 2,27 0,00 4,763/2,511 0,00 -0,236 2,24 0,00 4,693/2,481 0,079/0,165 0,133/0,080 0,98 0,152 0,26 0,00 4,811/2,431 0,00 -0,133 0,14 0,00 4,827/2,508 0,150/0,192 0,059/0,153 3.3 Hấp phụ CO màng hai lớp ZnO ZnO/Cu (111) pha tạp nguyên tử B Au Để đánh giá ảnh hưởng nguyên tử pha tạp B Au đến tính chất điện tử màng ZnO ZnO/Cu(111) so với vật liệu không pha nguyên tử tạp, đánh giá hấp phụ phân tử CO vị trí Phân tử CO nhạy với thay đổi mơi trường hóa học điện tử vật liệu Trên vật liệu ZnO không pha nguyên tử tạp, CO liên kết với màng ZnO vị trí cation Zn, màng ZnO ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Au, khảo sát CO liên kết trực tiếp với vị trí nguyên tử pha tạp vị trí cation Zn Các đặc tính cấu trúc điện tử hấp phụ CO trình bày Bảng 3.3 Đầu tiên thảo luận hấp phụ CO màng hai lớp ZnO ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp ❖ Trên hai vật liệu ZnO ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp, hấp phụ CO hấp phụ vật lý với lượng hấp phụ -0,23 eV Tuy nhiên, độ dài liên kết CO dài (1.144 Å) khoảng cách Zn-C xa (2.460 Å) tìm thấy CO ZnO/Cu(111) so với độ dài liên kết CO (1.142 Å) khoảng cách Zn-C (2.284 Å) CO màng hai lớp ZnO tự (Bảng 3.3, Hình 3.9 Hình THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 16 - ❖ 3.10) Kết tần số dao động CO hấp phụ màng ZnO tự cao cm-1 so với tần số dao động CO tự do, tần số CO hấp phụ màng ZnO/Cu(111) nhỏ 15 cm-1 so với tần số dao động CO tự (Bảng 3.3) Sự khác biệt tần số CO lần khẳng định ảnh hưởng đế hỗ trợ Cu đặc tính điện tử màng ZnO Kết phù hợp với khác biệt đặc tính cấu trúc màng ZnO màng ZnO/Cu(111) thảo luận trên, lượng điện tích nhỏ chuyển sang màng ZnO lắng đọng Cu(111) [92] Hình 3.9 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ ZnO không pha nguyên tử tạp Zn, O, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu nâu Hình 3.10 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp Zn, O, Cu, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu nâu Bảng 3.3 Vị trí hấp phụ CO, lượng hấp phụ, Eads, (eV), điện tích Bader X CO, Q(X/CO) (|e|), mơmen từ, Mag (μB), độ dài liên kết CO, R (CO) (Å), khoảng cách X-C, R(X-C) (Å), tần số giao động CO, ω(cm-1) thay đổi tần số dao động CO hấp phụ so với CO tự do, ∆ω(cm-1) Vị trí hấp Eads Q(X/CO) Mag R(C-O) R(X-C) ω ∆ω -1 System phụ (eV) (|e|) (μB) (Å) (Å) (cm ) (cm-1) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 17 ZnO Zn -0,23 1,18/0,03 0,00 1,142 2,284 2129 +4 ZnO/Cu(111) Zn -0,22 1,17/0,03 0,00 1,144 2,460 2110 -15 B:ZnO B -0,05 2,28/-0,17 0,00 1,154 1,796 1976 -149 B:ZnO/Cu(111) B -0,18 2,27/0,00 0,00 1,143 3,471 2121 -4 B:ZnO Zn -0,27 2,26/-0,09 0,00 1,153 2,192 1986 -139 B:ZnO/Cu(111) Zn -0,32 2,27/0,03 0,00 1,143 2,215 2118 -7 Au:ZnO Au -1,00 0,67/0,04 1,00 1,154 1,870 2083 -42 Au:ZnO/Cu(111) Au -1,23 0,49/0,02 0,00 1,156 1,858 2081 -44 Au:ZnO Zn -0,32 0,61/0,03 1,00 1,142 2,503 2134 +9 Au:ZnO/Cu(111) Zn -0,31 0,29/0,03 0,00 1,143 2,264 2122 -3 Đối với vật liệu B pha tạp ZnO ZnO/Cu(111) Tính chất hấp phụ CO vị trí B khác đáng kể hai vật liệu Trên màng hai lớp ZnO pha tạp nguyên tử B, CO liên kết yếu với lượng hấp phụ -0,05 eV lượng hấp phụ cao (0,18 eV) tìm thấy CO hấp phụ màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B hai trường hợp hấp phụ vật lý ❖ Tuy nhiên, giảm đáng kể tần số CO CO tự (149 cm-1) quan sát thấy CO màng ZnO pha tạp nguyên tử B, tần số CO bị giảm nhẹ (khoảng -4 cm-1) CO hấp phụ màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B (Bảng 3.3) ❖ Tần số dao động CO hấp phụ màng ZnO pha tạp nguyên tử B thấp nhiều so với tần số màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B chuyển điện tích từ màng ZnO sang CO, khơng tìm thấy chuyển điện tích màng ZnO/Cu(111) sang CO Điều chứng minh điện tích Bader CO -0,17 |e| hấp phụ màng ZnO pha tạp nguyên tử B so với điện tích Bader CO 0,00 |e| hấp phụ màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B, Bảng 3.3 Điều dẫn đến kéo dài độ dài liên kết CO lên 1,154 Å so với CO tự (1,144 Å) ❖ Một tượng tương tự tìm thấy tần số dao động CO CO hấp phụ vị trí Zn vật liệu ZnO pha tạp nguyên tử B, tần số dao động CO giảm 139 cm-1 so với CO tự do, THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 18 tần số dao động CO giảm nhẹ, khoảng cm-1 so với CO tự quan sát CO hấp phụ vị trí Zn vật liệu ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B, Bảng 3.3, Hình 3.15 Hình 3.16 ❖ Tuy nhiên, lượng hấp phụ CO vị trí Zn màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B tăng nhẹ, khoảng 0,1 eV so với lượng hấp phụ CO ZnO/Cu(111) khơng pha ngun tử tạp Hình 3.11 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí B ZnO pha tạp nguyên tử B Zn, O, B, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu xanh cây, màu nâu Hình 3.12 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí B ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Zn, O, Cu, B, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu xanh cây, màu nâu Hình 3.13 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí Zn ZnO pha tạp nguyên tử B Zn, O, B, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu xanh cây, màu nâu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 19 - Hình 3.14 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí Zn ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Zn, O, Cu, B, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu xanh cây, màu nâu Tiếp đến khảo sát hấp phụ CO vị trí Au màng ZnO ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au, so với CO màng không pha tạp ZnO ZnO/Cu(111), CO liên kết mạnh với màng ZnO ZnO/Cu(111) có pha tạp nguyên tử Au ❖ Năng lượng hấp phụ cao (-1,23 eV) quan sát thấy CO hấp phụ màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au so với màng ZnO pha tạp nguyên tử Au (-1,00 eV) Điều chứng tỏ khác biệt trạng thái oxy hóa Au pha tạp ZnO tự ZnO/Cu(111) ❖ Như trình bày trạng thái oxy hóa thấp (+1) Au (mật độ electron cao Au) màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au dẫn đến lượng hấp phụ CO cao so với Au có trạng thái oxy hóa (+2) Au (mật độ electron Au hơn) màng ZnO pha tạp nguyên tử Au ❖ Tuy nhiên, tần số dao động CO hấp phụ màng ZnO pha tạp nguyên tử Au (2080 cm-1) giống với tần số dao động CO (2083 cm-1) màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au Kết tương tự thể chiều dài liên kết CO (1,154 Å so với 1,156 Å) khoảng cách Au-C (1,870 Å so với 1,858 Å), Bảng 3.3, Hình 3.15 Hình 3.16 ❖ Khi CO hấp phụ vị trí Zn màng ZnO (Hình 3.17) ZnO/Cu(111) (Hình 3.18) pha tạp nguyên tử Au, nhận thấy lượng hấp phụ CO tương tự hai vật liệu với giá trị -0,31 eV Kết tương tự hấp phụ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 20 - ❖ CO vị trí trí Zn ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp (Bảng 3.2) Tuy nhiên, tần số dao động CO hấp phụ Zn màng ZnO/Cu(111) pha tạp Au bị giảm nhẹ, khoảng -3 cm-1, tần số dao động CO tăng nhẹ khoảng cm-1 CO hấp phụ vị trí Zn màng ZnO pha tạp nguyên tử Au Hình 3.15 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí Au ZnO pha tạp nguyên tử Au Zn, O, Au, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu vàng, màu nâu Hình 3.16 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí Au ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au Zn, O, Cu, Au, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu vàng, màu nâu Hình 3.17 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí Zn ZnO pha tạp nguyên tử Au Zn, O, Au, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu vàng, màu nâu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 21 - Hình 3.18 a) Hình chiếu đứng b) hình chiếu cạnh CO hấp phụ vị trí Zn ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au Zn, O, Cu, Au, C cầu màu xanh da trời, màu đỏ, màu cam, màu vàng, màu nâu CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu, rút số kết luận sau: Những thay đổi tính chất điện tử màng ZnO pha tạp so với vật liệu không pha nguyên tử tạp đánh giá hấp phụ phân tử CO Trạng thái oxi hóa nguyên tử pha tạp B (+3) quan sát hai màng hai lớp ZnO ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B Tuy nhiên, vị trí điện tích dư tạo từ pha tạp B khác màng ZnO màng ZnO/Cu(111) Kết là, chuyển điện tích lớn từ ZnO màng ZnO pha tạp nguyên tử B sang phân tử CO, điều gây giảm đáng kể tần số giao động CO hấp phụ màng ZnO pha tạp nguyên tử B so với tần số giao động phân tử CO tự Ngược lại, khơng có chuyển điện tích cho CO hấp phụ ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử B, dẫn đến tần số CO tương tự so với ZnO/Cu(111) không pha nguyên tử tạp Khác với trường hợp pha tạp B, trường hợp pha tạp Au, trạng thái oxy hóa khác chất pha tạp Au tìm thấy màng ZnO màng ZnO/Cu(111) Trong màng ZnO pha tạp nguyên tử Au, Au có số oxy hóa +2 (5d9), giá trị +1 (5d10) màng ZnO/Cu(111) pha tạp nguyên tử Au Điều dẫn đến lượng hấp phụ CO ZnO/Cu(111) pha tạp nguyeenn tử Au cao so với màng ZnO pha tạp nguyên tử Au Nghiên cứu chứng minh đế hỗ trợ Cu bên màng ZnO đóng hai vai trị việc thay đổi tính chất điện tử ZnO THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 22 pha tạp, nhận điện tử dư thừa pha tạp loại n cho điện tử pha tạp loại p Kết cho thấy áp dụng việc pha tạp việc thay đổi tính chất điện tử ZnO đế Cu cho ứng dụng mong muốn 4.2 Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng nguyên tử pha tạp khác đến tính chất ZnO đế kim loại Cu cho đế kim loại khác mà thực nghiệm tổng hợp - Khảo sát ảnh hưởng nguyên tử pha tạp đến tính chất điện tử màng ZnO khơng thay vị trí Zn mà thay vị trí O hay xen lẫn lỗ trống lớp nguyên tử ZnO - Khảo sát cộng pha tạp hai hay nhiều dị nguyên tử đến tính chất điện tử màng ZnO ZnO đế kim loại Cu [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] TÀI LIỆU THAM KHẢO L Znaidi, Sol–gel-deposited ZnO thin films: A review, Mater Sci Eng., B 2010, 174, 18-30 C Hirose, Y Matsumoto, Y Yamamoto and H Koinuma, Electric field effect in pulsed laser deposition of epitaxial ZnO thin film, Appl Phys A: Mater Sci Process 2004, 79, 807-809 H.V Thang, G Pacchioni, Electronic structure of Al, Ga, In, and Cu doped ZnO/Cu(111) bilayer films, Phys.Chem.Chem.Phys 2018, 21, 369-377 K M Sandeep, S Bhat, F J Serrao and S M Dharmaprakash, Li doped ZnO thin films for optoelectronic applications, AIP Conf Proc 2016, 1731, 080055 G Shanmuganathan, I B Shameem Banu, S Krishnan and B Ranganathan, Influence of K-doping on the optical properties of ZnO thin films grown by chemical bath deposition method, J Alloys Compd 2013, 562, 187-193 D Akcan, A Gungor and L Arda, Structural and optical properties of Na-doped ZnO films, J Mol Struct 2018, 1161, 299-305 P S Shewale, V B Patil, S W Shin, J H Kim and M D Uplane, H2S gas sensing properties of nanocrystalline Cu-doped ZnO thin THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 23 - [8] [9] [10] films prepared by advanced spray pyrolysis, Sens Actuators B 2013, 186, 226-234 L Gong, J Lu and Z Ye, Room-temperature growth and optoelectronic properties of GZO/ZnO bilayer films on polycarbonate substrates by magnetron sputtering, Sol Energy Mater Sol Cells 2010, 94, 1282-1285 V Schott, H Oberhofer, A Birkner, M Xu, Y Wang, M Muhler, K Reuter and C Wöll, Chemical Activity of Thin Oxide Layers: Strong Interactions with the Support Yield a New Thin‐Film Phase of ZnO, Angew Chem., Int Ed 2013, 52, 11925-11929 M Deshwal and A Aora, Enhanced acetone detection using Au doped ZnO thin film sensor, J Mater Sci.: Mater In Elec 2018, 29,15315-15320 [11] H Eskalen, Y Kavun, S Kerli, S Eken, An investigation of radiation shielding properties of boron doped ZnO thin films, Opt Mater 2020, 105, 109871 [12] Đào Anh Tuấn, Nguyễn Nhật Quang, Vương Nguyễn Phương Loan, Lê Vũ Tuấn Hùng, Nghiên cứu ảnh hưởng tạp chất Sb lên khuyết tật có màng mỏng ZnO phổ quang phát quang photoluminescence, Science and Technology Development, Vol 18, No T4-2015, 78-84 [13] Trần Thị Ngọc Anh, Chế tạo nghiên cứu số tính chất vật lý vật liệu ZnO pha tạp Ag, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội, Trường đại học khoa học tự nhiên 2015 [14] Phạm Hoài Thương, Phạm Kiên Trung, Trần Quang Trung, Tăng Cường tính chất điện màng pha tạp Al plasma hydro, Tạp chí phát triển khoa học cơng nghệ, tập 16, số T5-2013, 5-12 [15] M A Basyooni, M Shaban, A M AlSayed, Enhance gas sensing properties of spin-coated Na-doped ZnO nanostructured film, Sci.Rep 2017, 7, 41716 [16] A A Al-Ghamdi, O A Al-Hartonmy, M El Okr, A.M Nawar, S El-Gazzar, F El-Tantawy, F Yakuphanoglu, Semiconducting THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 24 properties of Al doped ZnO thin films, Spec Acta Part A: Mol and Bio Spec 2014, 131, 512-517 [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] D.C Agarwal, U.B Singh, S Gupta, R Singhal, P.K Kulriya, F Singh, A Tripathi, J Singh, U.S Josh, D.K Avasthi, Enhanced room temperature ferromagnetism and green photoluminescence in Cu doped ZnO thin film synthesized by neutral beam sputtering, Sci Rep 2019, 9, 6675 J P Perdew, K Burke and M Ernherhof, Generalized Gradient Approximation Made Simple, Phys Rev Lett 1996, 77 , 38653868 P E Blöchl, Projector augmented-wave method, Phys Rev B 1994, 50, 17953 G Kresse and J Joubert, From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method, Phys Rev B 1999, 59, 1758 A Janotti and C G Van de Walle, Native point defects in ZnO, Phys Rev B 2007, 76, 165202 E.H Kisi and M M Elcombe, Parameters for the wurtzite structure of ZnS and ZnO using powder neutron diffraction, Acta Cryst C 1989, 45, 1867-1870 S Grimmea, J Antony, S Ehrlich, H Krieg, A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu, J Chem Phys 2010, 132, 154104 S Tosoni, C Li, P Schlexer, and G Pacchioni, CO Adsorption on Graphite-like ZnO Bilayers Supported on Cu(111), Ag(111), and Au(111) Surfaces, J Phys Chem C 2017, 121, 49, 27453-27461 W Tang, E Sanville and G Henkelman, A grid-based Bader analysis algorithm without lattice bias, J Phys., Condens Matter 2009, 21, 084204 E Sanville, S D Kenny, R Smith and G Henkelman, Improved grid-based algorithm for Bader charge allocation, J Comp Chem 2007, 28, 899-908 S Horzum, E Torun, T Serin and FM Peeters Structural, electronic and optical properties of Cu-doped ZnO: experimental and THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 25 - THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... cứu Đưa đặc tính cấu trúc điện tử màng mỏng ZnO ZnO/Cu(111) có pha tạp Au B cách áp dụng phương pháp tính tốn DFT thơng qua hấp phụ khí CO 1.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu cấu trúc điện tử màng. .. không pha nguyên tử tạp Khác với trường hợp pha tạp B, trường hợp pha tạp Au, trạng thái oxy hóa khác chất pha tạp Au tìm thấy màng ZnO màng ZnO/ Cu(111) Trong màng ZnO pha tạp nguyên tử Au, Au có... phụ CO màng hai lớp ZnO ZnO/Cu (111) pha tạp nguyên tử B Au Để đánh giá ảnh hưởng nguyên tử pha tạp B Au đến tính chất điện tử màng ZnO ZnO/Cu(111) so với vật liệu không pha nguyên tử tạp, đánh