(Đồ án hcmute) nghiên cứu chế tạo để tăng cường tín hiệu raman trên vật liệu silic

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐẾ TĂNG CƯỜNG TÍN HIỆU RAMAN TRÊN VẬT LIỆU SILIC GVHD: NGUYỄN THỤY NGỌC THỦY SVTH: MAI THỊ THANH NGÂN MSSV: 16130094 SVTH: NGUYỄN TRÍ TRUNG MSSV: 16130077 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐẾ TĂNG CƯỜNG TÍN HIỆU RAMAN TRÊN VẬT LIỆU SILIC GVHD: TS NGUYỄN THỤY NGỌC THỦY SVTH: MAI THỊ THANH NGÂN MSSV: 16130094 SVTH: NGUYỄN TRÍ TRUNG MSSV: 16130077 Khóa: 2016 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐẾ TĂNG CƯỜNG TÍN HIỆU RAMAN TRÊN VẬT LIỆU SILIC GVHD: TS NGUYỄN THỤY NGỌC THỦY SVTH: MAI THỊ THANH NGÂN MSSV: 16130094 SVTH: NGUYỄN TRÍ TRUNG MSSV: 16130077 Khóa: 2016 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU TP Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 08 năm 2020 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Mai Thị Thanh Ngân MSSV: 16130094 Nguyễn Trí Trung MSSV: 16130077 Ngành: Cơng nghệ Vật liệu Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Tên đề tài: “Nghiên cứu chế tạo đế tăng cường tín hiệu Raman vật liệu silic” Nội dung khóa luận: - Dùng phương pháp ăn mịn ướt với dung dịch KOH để ăn mòn dị hướng vật liệu đế Si nhằm tạo cấu trúc hình tháp thuận bề mặt Si - Dùng phương pháp CACE ăn mòn đế Si để tạo cấu trúc tháp ngược bề mặt Si - Chế tạo hạt nano Ag bề mặt hình tháp để có hiệu ứng plasmon hạt nano nhằm tăng cường tín hiệu Raman - Kiểm tra tăng cường tín hiệu Raman dung dịch Abamectin nồng đồ thấp xuống 1ppm đế Si có cấu trúc hình tháp hạt nano bạc (Ag) bề mặt Các sản phẩm dự kiến: - Bài báo cáo - Đế tăng cường tín hiệu Raman Ngày giao đồ án: 09 – 01 – 2020 Ngày nộp đồ án: 27 – 08 – 2020 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  TP Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 08 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy i an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Mai Thị Thanh Ngân Nguyễn Trí Trung MSSV: 16130094 MSSV: 16130077 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo đế tăng cường tín hiệu Raman vật liệu silic Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Địa chỉ: 01 Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, quận Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: - Về nội dung đề tài: Sinh viên Mai Thị Thanh Ngân Nguyễn Trí Trung thực thực nghiệm chế tạo thành cơng đế tăng cường tín hiệu Raman vật liệu đế Si việc kết hợp chế tạo cấu trúc hình tháp bề mặt Si tạo hạt nano bạc (Ag) bề mặt hình tháp Để chế tạo cấu trúc hình tháp bề mặt Si, sinh viên dùng hai phương pháp ăn mòn khác Cả hai phương pháp tạo hình tháp bề mặt đế Si Với phương pháp ăn mòn dùng dung dịch KOH, sinh viên tạo tháp thuận với kích thước khác tùy vào điều kiện ăn mòn Với phương pháp CACE sinh viên tạo tháp ngược, tháp thuận tùy vào điều kiện ăn mòn Còn việc chế tạo hạt nano bạc, sinh viên dùng phương pháp nung màng mỏng Ag nhiệt độ cao Sinh viên khảo sát điều kiện phủ màng mỏng Ag để có chiều dày khác với khảo sát điều kiện nung màng mỏng để tạo hạt nano Ag mong muốn Kết tạo hạt nano bạc (Ag) kiểm chứng qua hình chụp SEM phổ hấp thụ UVVis Sau sinh viên kiểm nghiệm tăng cường tín hiệu raman dung dịch Abamectin nồng độ thấp xuống ppm đế Si có cấu trúc hình tháp hạt nano bạc (Ag) bề mặt - Về khối lượng thực hiện: Sinh viên Mai Thị Thanh Ngân Nguyễn Trí Trung thực khối lượng công việc thực nghiệm lớn Các kết thu nhiều quan trọng để góp phần phát triển lĩnh vực nghiên cứu ii an Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Cả hai sinh viên Nguyễn Trí Trung Mai Thị Thanh Ngân thể tinh thần ham học hỏi, thể khả làm thực nghiệm nghiên cứu, nổ lực để đạt kết nghiên cứu đề tài nghiên cứu rộng sinh viên Ưu điểm: Về hai sinh viên Nguyễn Trí Trung Mai Thị Thanh Ngân chế tạo thành cơng đế tăng cường tín hiệu Raman vật liệu Silic với việc kiểm nghiệm đo tán xạ Raman dung dịch Abamectin nồng độ thấp Sinh viên nắm rõ quy trình thực nghiệm hiểu chế hình thành Các kết thu nhiều đáng ý Khuyết điểm: Với thời gian thực nghiệm tháng mà hai sinh viên thực nhiều cơng việc Mặc dù có nhiều kết thu sinh viên chưa thể xử lý, phân tích hết kết Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đồng ý cho sinh viên Nguyễn Trí Trung Mai Thị Thanh Ngân bảo vệ trước Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp Điểm: Sinh viên Mai Thị Thanh Ngân: 10 (Bằng chữ: mười điểm) Sinh viên Nguyễn Trí Trung: 10 (Bằng chữ: mười điểm) Tp Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 08 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy iii an KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên:………………… MSSV:……………… Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giáo viên phản biện: Cơ quan công tác GV phản biện: Địa chỉ: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: iv an Kiến nghị câu hỏi: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Điểm:……………………… (Bằng chữ………………………………) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) v an LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh tận tâm truyền đạt tảng kiến thức giúp tơi vận dụng q trình nghiên cứu đề tài khóa luận tốt nghiệp sống Đặc biệt, xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: - Giảng viên hướng dẫn, TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy - Trưởng môn Công nghệ vật liệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh dành nhiều thời gian quý báu tận tình dạy, hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm quý giá cho chúng tơi suốt q trình thực khóa luận - Các Thầy Cô khoa Khoa học Ứng dụng đặc biệt Thầy Huỳnh Hồng Trung ln tạo điều kiện giúp đỡ trình thực - Cuối xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người bên chia sẻ, giúp đỡ động viên tơi suốt q trình học tập thực khố luận Trong suốt q trình thực khóa luận, cố gắng tìm tịi học hỏi kiến thức kinh nghiệm, nhiên khơng thể tránh thiếu sót Vì vậy, chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến quý Thầy, Cô bạn để chúng tơi hồn thiện kiến thức giúp ích cho công việc tương lai Tôi xin chân thành cảm ơn! vi an LỜI CAM ĐOAN Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu nhóm chúng tơi, hướng dẫn trực tiếp TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy, trưởng môn Công nghệ vật liệu thuộc khoa Khoa học Ứng dụng Chúng xin cam đoan kết quả, số liệu nêu khóa luận hoàn toàn trung thực xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng năm 2020 Mai Thị Thanh Ngân Nguyễn Trí Trung vii an 3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng màng mỏng Ag Ag NPs đến tăng cường tín hiệu Raman Phổ tán xạ Raman màng Ag phủ 20s đế Si phẳng trình bày hình 3.32 Từ kết cho thấy màng Ag có đỉnh đặc trưng 237(cm-1) Hình 32 Phổ Raman màng mỏng Ag phủ Si Tiến hành đo phổ Raman dung dịch abametic 20 ppm màng mỏng Ag Kết trình bày hình 3.33 cho thấy có xuất đỉnh abamectin, nhiên cường độ đỉnh tương đối thấp Điều cho thấy chất kim loại Ag tăng cường tín hiệu raman, chế tăng cường xếp vào chế tăng cường hóa học Ag có electron tự lớp ngồi nên abamectin tương tác với electron tự Hình 33 Khảo sát ảnh hưởng màng mỏng Ag đến tăng cường tín hiệu Raman abamectin Hình 3.34 phổ tán xạ Raman Ag NPs đế Si phẳng, từ đồ thị thấy đỉnh đặc trưng cho Ag NPs 250 (cm-1), nhiên cường độ nhỏ Từ đồ thị cho thấy đỉnh 1360 (cm-1) 1591 (cm-1) có cường độ lớn Đây hai đỉnh liên quan đến graphene điều kiện thí nghiệm nhóm nghiên cứu khơng có buồng 60 an nung riêng, phải nung mẫu lò CVD mọc màng graphene nên bề mặt mẫu bị nhiễm graphene Tiếp đến tiến hành đo phổ Raman dung dịch abamectin với nồng độ khác đế Si có hạt nano Ag bề mặt để khảo sát khác độ tăng cường tín hiệu hạt nano Ag màng mỏng Ag Kết trình bày hình 3.35, từ đồ thị thấy tăng cường tín hiệu Raman hạt nano Ag cao màng mỏng Ag nguyên nhân hạt nano Ag có mật độ electron tự lớn màng mỏng Ag nên tăng cường lớn Chính Ag NPs có mật độ electron tự lớn nên có tượng cộng hưởng plasmon làm tăng cường điện trường Đây tăng cường tín hiệu Raman theo chế điện từ Từ hình 3.35, phổ Raman dung dịch abamectin 20 ppm thấy rõ đỉnh đặc trưng abamectin 1450 (cm-1), 1277 (cm-1), 1168 (cm-1), 1110 (cm-1), 1018 (cm-1), 867 (cm-1) Đối với phổ raman ứng với nồng độ 10 ppm abamectin cường độ đỉnh đặc trưng có yếu hơn, khơng cịn xuất Chỉ thấy đỉnh 1450 (cm-1) 1018 (cm-1) Tiếp tục giảm nồng độ abamectin xuống ppm phổ Raman khơng cịn nhìn thấy đỉnh đặc trưng Hình 34 Phổ Raman Ag NPs đế Si phẳng 61 an Hình 35 Khảo sát ảnh hưởng Ag NPs đến tăng cường tín hiệu Raman abamectin Kết luận: Bản thân Ag giúp tăng cường tín hiệu Raman abamectin nhờ vào chế tăng cường hóa học gây tương tác phân tử abamectin electron tự Ag Khi Ag có cấu trúc hạt nano xuất hiện tượng cộng hưởng plasmon làm cho tín hiệu Raman tăng cường theo chế điện từ Với đế Si có Ag NPs nhận biết dung dịch abamectin nồng độ 10 ppm 3.5.3 Khảo sát ảnh hưởng cấu trúc hình tháp đến tăng cường tín hiệu Raman Để khảo sát ảnh hưởng cấu trúc hình tháp đến tăng cường tín hiệu Raman abamectin, tiến hành đo phổ Raman dung dịch abamectin 20 ppm mẫu Si sau ăn mịn (a) (b) Hình 36 Ảnh hưởng cấu trúc hình tháp có kích thước khoảng 1-2 μm đến tăng cường tín hiệu raman abamectin – Ăn mòn HF (a) Phổ Raman abamectin Si có hình tháp bề mặt, (b) Hình chụp SEM Si có hình tháp bề mặt 62 an (a) (b) Hình 37 Ảnh hưởng cấu trúc hình tháp có kích thước khoảng 1-2 μm đến tăng cường tín hiệu raman abamectin – Ăn mịn KOH (a) Phổ Raman abamectin Si có hình tháp bề mặt, (b) Hình chụp SEM Si có hình tháp bề mặt Đối với cấu trúc tháp nhỏ khoảng 1-2 μm khơng có tăng cường tín hiệu cấu trúc hình tháp đẹp cịn cấu trúc hình tháp có kích thước lớn cho tăng cường tín hiệu abamectin tốt hình 3.38 (a) (b) Hình 38 Ảnh hưởng cấu trúc hình tháp có kích thước khoảng 5-6 μm đến tăng cường tín hiệu raman abamectin (a) Phổ Raman abamectin Si có hình tháp bề mặt, (b) Hình chụp SEM Si có hình tháp bề mặt Kết luận: Các cấu trúc hình tháp nhỏ khơng tăng cường tín hiệu Raman kích thước hình tháp lớn khoảng 5-6 μm tăng cường tín hiệu raman abamectin bề mặt đế silic có cấu trúc hình tháp nhỏ (~2-3 μm) mật độ dày đặc, chúng có xu hướng xếp liền kề làm cho khoảng cách chúng gần nông gần mặt phẳng ánh sáng tới, xác suất tán xạ photon khơng cao tín hiệu Raman gần khơng tăng cường Cịn bề mặt có cấu 63 an trúc hình tháp lớn (5-6 μm) nằm khơng q gần làm tăng khả giữ ánh sáng, photon chiếu vào bị tán xạ liên tục từ tín hiệu Raman tăng cường đáng kể 3.5.4 Khảo sát ảnh hưởng đồng thời cấu trúc hình tháp Ag NPs đến tăng cường tín hiệu Raman Để khảo sát ảnh hưởng kích thước hình tháp, mật độ hình tháp với Ag NPs bề mặt tháp đến tăng cường tín hiệu Raman abamectin Chúng tơi tiến hành ăn mịn Si dung dịch KOH, phủ Ag 20s, nung 450℃ Sau thực đo tán xạ Raman dung dịch abamectin với nồng độ ppm, 10 ppm, 20 ppm đế chế tạo Bảng Tóm tắt điều kiện mẫu đo Raman Hóa chất Tỉ lệ thể tích (ml:ml) KOH 4M 10 IPA 0.65M Thời gian (phút) 10 7 Nhiệt độ Thời gian tạo màng (℃) Ag (s) 80 80 80 20 70 70 60 Điều kiện nung tạo Ag NPs STT Mẫu 450℃ Mẫu 120 phút Mẫu áp suất Mẫu 10−3Torr Mẫu Mẫu (b) (a) Hình 39 (a) Phổ tán xạ Raman dung dịch abamectin nồng độ khác đế tăng cường tín hiệu Raman M1, (b) Hình chụp OM đế M1 Từ hình 39 b, ta thấy mật độ hình tháp dày bề mặt, có kích thước cỡ 5µm Hình 39 a, ta thấy tín hiệu tăng cường tốt với nồng độ abamectin 20 ppm Khi nồng độ giảm xuống 10 ppm cịn có đỉnh đặc trưng 1452 (cm-1), 1016 (cm-1) 64 an (a) (b) Hình 40 (a) Phổ tán xạ Raman dung dịch abamectin nồng độ khác đế tăng cường tín hiệu Raman M2, (b) Hình chụp OM đế M2 Ta thấy mật độ hình tháp thưa kích thước cấu trúc hình tháp có khoảng µm nhiên lại khơng đồng bề mặt (hình 40 b) Hình 3.40 a cho ta thấy tín hiệu tăng cường tốt nồng độ 20 ppm Khi nồng độ 10 ppm ta thấy đỉnh đặc trưng abamectin 1471 (cm-1) (a) (b) Hình 41 (a) Phổ tán xạ Raman dung dịch abamectin nồng độ khác đế tăng cường tín hiệu Raman M3, (b) Hình chụp OM đế M3 Kết chụp OM hình 41 b ta thấy hình tháp có kích thước lớn 5-6 μm với khoảng cách tháp xa không co cụm đồng bề mặt Hình 39 a cho thấy tín hiệu tăng cường tốt với nồng độ abamectin 20 ppm với đỉnh 1446 (cm-1), với nồng độ 10 ppm tín hiệu 1445 (cm-1) rõ nét, nồng độ giảm xuống ppm cịn có đỉnh đặc trưng 1443 (cm-1) 65 an (a) (b) Hình 42 (a) Phổ tán xạ Raman dung dịch abamectin nồng độ khác đế tăng cường tín hiệu Raman M4, (b) Hình chụp OM đế M4 Hình 42 b ta thấy mật độ cấu trúc hình tháp dày đặc kích thước chủ yếu vào khoảng 4-5 μm Phổ Raman hình 42 a cho thấy nồng độ ppm xuất phổ đặc trưng 1451 (cm-1) nồng độ 10 ppm 20 ppm đỉnh dịch chuyển Raman xuất 1453 (cm-1) 1445 (cm-1) (a) (b) Hình 43 (a) Phổ tán xạ Raman dung dịch abamectin nồng độ khác đế tăng cường tín hiệu Raman M5, (b) Hình chụp OM đế M5 Ta thấy mật độ cấu trúc hình tháp thưa gồm hai kích thước lớn nhỏ kích thước μm chiếm ưu bề mặt M5 (hình 43 b), nhờ vào hình tháp có cấu trúc nhỏ xen cấu trúc lớn mà abamectin nồng độ 20 ppm có tín hiệu Raman rõ ràng 1443 (cm-1), không ppm cường độ đỉnh phổ thể rõ nét 1444 (cm-1) Cịn nồng độ 10 ppm tín hiệu Raman xuất rõ nét 1451 (cm-1) 66 an (a) (b) Hình 44 (a) Phổ tán xạ Raman dung dịch abamectin nồng độ khác đế tăng cường tín hiệu Raman M6, (b) Hình chụp OM đế M6 Với mật độ cấu trúc hình tháp đồng bề mặt kích thước khoảng - μm co cụm số chỗ hình 44 b, ta thấy tín hiệu Raman 10 ppm 20 ppm (hình 3.44 a) thể rõ ràng 1447 (cm-1), nhiên với nồng độ ppm M6 chưa có tín hiệu đặc trưng abamectin Kết luận: Các đế M3, M4, M5 cho tăng cường tín hiệu Raman tốt phát tín hiệu abamectin với nồng độ 1ppm cịn đế M1, M2, M6 phát tín hiệu abamectin tới nồng độ 10 ppm Từ đưa kết luận đế silic phải có cấu trúc tháp lớn khoảng μm có độ đồng cao, sau đế phải phủ màng Ag 20s nung 450℃ áp suất 10−3 Torr để tạo hạt nano Ag hình cầu, kết hợp hiệu cấu trúc đế cộng hưởng plasmon bề mặt giúp tăng cường tín hiệu tốt 67 an KẾT LUẬN Trong khuôn khổ đề tài “Chế tạo đế tăng cường tín hiệu Raman vật liệu silic” chúng tơi hoàn thành mục tiêu nghiên cứu đề bao gồm: - Chế tạo thành công cấu trúc hình tháp đế silic phương pháp ăn mịn dị hướng dung dịch KOH Hình tháp có kích thước mật độ điều khiển thơng qua hai yếu tố nhiệt độ thời gian Sự ảnh hưởng nhiệt độ lên cấu trúc ăn mòn lớn, muốn điều chỉnh kích thước lớn nhỏ cấu trúc hình tháp điều khiển nhiệt độ, khoảng thời gian nhiệt độ cao kích thước hình tháp lớn cịn thời gian ăn mịn phần lớn đóng vai trị điều khiển mật độ cấu trúc hình tháp - Chế tạo thành cơng cấu trúc hình tháp thuận tháp ngược đế silic phương pháp ăn mịn hóa học có hỗ trợ muối kim loại đồng CACE, phương pháp việc hình thành cấu trúc hình tháp khó điều khiển so với dung dịch ăn mòn KOH Đã nghiên cứu ảnh hưởng thời gian nhiệt độ lên cấu trúc hình tháp, với nồng độ Cu(NO3)2 0,02M hình thành cấu trúc ăn mịn chịu ảnh hưởng lớn yếu tố thời gian Còn dung dịch ăn mịn có nồng độ Cu(NO3)2 0,005M hình thành cấu trúc hình tháp nhạy cảm với nhiệt độ, định cấu trúc tạo thành bề mặt silic, khoảng thời gian ăn mòn 15 phút nhiệt độ 60℃ tạo thành cấu trúc hình tháp ngược 1-10 μm, cịn nhiệt độ thấp 50℃ tạo thành cấu trúc hình tháp thuận 3-10 μm - Khảo sát tạo Ag NPs, nhiệt độ phù hợp để tạo hạt nano Ag hình cầu 450℃ nhiệt độ thấp màng Ag bắt đầu co lại chưa có hình dáng rõ ràng, tăng nhiệt độ lên 500℃ Ag NPs có xu hướng co cụm bắt đầu khơng cịn hình cầu kết thể qua ảnh chụp SEM Chế tạo thành cơng hạt nano Ag hình cầu có kích thước 43nm 64nm cấu trúc hình tháp với điều kiện tiêu chuẩn màng Ag phủ 20s nung nhiệt độ 450℃, áp suất 10−3 Torr 120 phút - Khảo sát hình thành cộng hưởng plasmon cấu trúc nano Ag, kích thước hạt nhỏ đỉnh cộng hưởng plasmon dịch chuyển phía vùng tử ngoại, kích thước hạt lớn cộng hưởng plasmon dịch vùng ánh sáng đỏ, với điều kiện màng Ag phủ 20s nung nhiệt độ 450℃, áp suất 10−3 Torr 120 phút cường độ đỉnh cộng hưởng plasmon cao có đan xen hai đỉnh bước sóng 371nm 400nm thể qua kết phổ hấp thụ UV-Vis Từ kết tạo Ag NPs cộng hưởng plasmon bề mặt Ag cho phù hợp đồng 68 an - Sử dụng đế silic cấu trúc hình tháp bao phủ Ag NPs làm đế phát thuốc trừ sâu abamectin với nồng độ thấp thông qua tán xạ Raman tăng cường bề mặt SERS, đế phát abamectin với nồng độ thấp 1ppm (10−6 M) đế có kích thước cấu trúc hình tháp 5-6 μm đồng bề mặt 69 an TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Cao Tuấn Anh (2015), “Nghiên cứu công nghệ chế tạo, tính chất khả ứng dụng vật liệu xốp nano SiC vơ định hình”, Trang [2] Đỗ Thị Huế (2018), “Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất quang cấu trúc nano vàng dạng cầu, dạng dạng lõi/vỏ silica/vàng định hướng ứng dụng y sinh”, Trang 11 [3] Lê Thị Lành (2015), “Nghiên cứu chế tạo vàng nano số ứng dụng”, Trang 1-8 [4] Nguyễn Công Minh, “Quang phổ Raman - Cơ sở phương pháp (phần 2)”, Trang 28 [5] Lương Trúc Quỳnh Ngân (2016), “Chế tạo, nghiên cứu tính chất quang định hướng ứng dụng tán xạ Raman tăng cường bề mặt hệ dây nano silic xếp thẳng hàng”, Trang 110 [6] Lương Trúc Quỳnh Ngân, Cao Tuấn Anh, Lê Văn Vũ Đào Trần Cao (2014), “Chế tạo hệ hạt nanô bạc bề mặt Si để sử dụng làm đế đo tán xạ Raman tăng cường bề mặt”, Kỷ yếu Hội nghị quang học quang phổ toàn quốc lần thứ 8, 1216/8/2014, Đà Nẵng, Việt Nam, Trang 357-361 [7] Lê Thanh Hà (2008), Silic hợp chất Silic Truy cập tại: https://baigiang.violet.vn/present/silic-va-hop-chat-cua-silic-386659.htm Tài liệu Tiếng Anh [8] Abdur-Rahman, E., Alghoraibi, I., & Alkurdi, H (2017) “Effect of isopropyl alcohol concentration and etching time on wet chemical anisotropic etching of lowresistivity crystalline silicon wafer” International journal of analytical chemistry, 2017 [9] Alajlani, Y., Alaswad, A., Placido, F., Gibson, D., & Diyaf, A (2018) “Inorganic thin film materials for solar cell applications” In Reference Module in Materials Science and Materials Engineering Elsevier BV [10] Amendola, V., Bakr, O M., & Stellacci, F (2010) “A study of the surface plasmon resonance of silver nanoparticles by the discrete dipole approximation method: effect of shape, size, structure, and assembly” Plasmonics, 5(1), pp 85-97 [11] Antonis Nanakoudis, November 11 2019, “What is SEM? Scanning Electron Microscopy Explained”, Thermo Fisher Scientific, pp 35 70 an [12] Bodelón, G., & Pastoriza-Santos, I (2020) “Recent Progress in SurfaceEnhanced Raman Scattering for the Detection of Chemical Contaminants in Water” Frontiers in Chemistry, 8, pp 1-6 [13] Bora, T (2018) “Recent Developments on Metal Nanoparticles for SERS Applications” Noble and Precious Metals-Properties, Nanoscale Effects and Applications, 6, pp 117-129 [14] Campion, A., & Kambhampati, P (1998) “Surface-enhanced Raman scattering” Chemical society reviews, 27(4), pp 241-250 [15] Clara Stiebing, Christian Matthaus, Michael Schmitt, Institute for Photonische Technologien, BianoGMP GmbH, University of Heidelberg, April 2015, “Advantages and limitations of Raman spectroscopy for molecular diagnostics: An update”, pp 784 [16] Coates, J (1998) “Vibrational Spectroscopy: Instrumentation for infrared and Raman spectroscopy” Applied spectroscopy reviews, 33(4), pp 267-425 [17] Di Gianfrancesco, A (2017) “Technologies for chemical analyses, microstructural and inspection investigations” In Materials for ultra-supercritical and advanced ultra-supercritical power plants, Woodhead Publishing, pp [18] Dias, L A F., Jussiani, E I., & Appoloni, C R (2019) Reference Raman Spectral Database of Commercial Pesticides Journal of Applied Spectroscopy, 86(1), 166-175 [19] Ferraro, J R (2003) “Introductory raman spectroscopy” Elsevier, pp 1-24 [20] Fleischmann, M., Hendra, P J., & McQuillan, A J (1973) “Raman spectra from electrode surfaces” Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, (3), pp 80-81 [21] Han, H., Huang, Z., & Lee, W (2014) ‘Metal-assisted chemical etching of silicon and nanotechnology applications” Nano today, 9(3), pp 1-31 [22] Haynes, C L., McFarland, A D., & Van Duyne, R P (2005) “Surfaceenhanced Raman spectroscopy”, pp 601-626 [23] He, Z., Li, F., Liu, Y., Yao, F., Xu, L., Han, X., & Wang, K (2020) Principle and Applications of the Coupling of Surface Plasmons and Excitons Applied Sciences, 10(5), 1774, pp [24] Huang, Z., Geyer, N., Werner, P., De Boor, J., & Gösele, U (2011) “Metal‐ assisted chemical etching of silicon: a review”: in memory of Prof Ulrich Gösele Advanced materials, 23(2), pp 285-308 71 an [25] Jensen, L., Aikens, C M., & Schatz, G C (2008) “Electronic structure methods for studying surface-enhanced Raman scattering” Chemical Society Reviews, 37(5), pp 1061-1073 [26] Keresztury, G (2006) “Raman Spectroscopy: Theory” Handbook of vibrational spectroscopy [27] Ki Young Kim (2012) “Plasmonic Principles and Applications” pp [28] Kino, G S., & Corle, T R (1996), “Confocal scanning optical microscopy and related imaging systems”, Academic Press, pp 5-6 [29] Kukushkin, V I., Van’kov, A B., & Kukushkin, I V (2013) “Long-range manifestation of surface-enhanced Raman scattering” JETP letters, 98(2), pp.5 [30] Kumar, S., Kumar, P., Das, A., & Pathak, C S (2020) “Surface-Enhanced Raman Scattering: Introduction and Applications” In Raman Scattering IntechOpen [31] Langer, J., Jimenez de Aberasturi, D., Aizpurua, J., Alvarez-Puebla, R A., Auguié, B., Baumberg… (2019) “Present and future of surface-enhanced Raman scattering” ACS nano, 14(1), pp 1-2 [32] Lohumi, S., Kim, M S., Qin, J., & Cho, B K (2017) ‘Raman imaging from microscopy to macroscopy: quality and safety control of biological materials” TrAC Trends in Analytical Chemistry, 93, pp 184 [33] Moeur, H P., Zanella, A., & Poon, T (2006) “An Introduction to UV-Vis Spectroscopy Using Sunscreens” Journal of Chemical Education", 83(5), pp 2-4 [34] Monteiro, T S., Kastytis, P., Gonỗalves, L M., Minas, G., & Cardoso, S (2015) “Dynamic wet etching of silicon through isopropanol alcohol evaporation” Micromachines, 6(10), pp 1534-1545 [35] Nguyen, B H., Nguyen, V H., & Tran, H N (2016) “Rich variety of substrates for surface enhanced Raman spectroscopy” Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 7(3), pp 1-10 [36] Peiris, S., McMurtrie, J., & Zhu, H Y (2016) “Metal nanoparticle photocatalysts: emerging processes for green organic synthesis” Catalysis Science & Technology, 6(2), pp 320-338 [37] Procházka, M (2016) “Surface-enhanced raman spectroscopy” Biological and medical physics, biomedical engineering, pp 85 72 an [38] Rinke-Kneapler, C N., & Sigman, M E (2014) “Applications of laser spectroscopy in forensic science” In Laser Spectroscopy for Sensing, pp 466-469 Woodhead Publishing [39] Schlücker, S (2014) “Surface‐Enhanced raman spectroscopy: Concepts and chemical applications” Angewandte Chemie International Edition, 53(19), pp 47564795 [40] Wang, Y., Liu, Y., Yang, L., Chen, W., Du, X., & Kuznetsov, A (2017) “Microstructured inverted pyramid texturization of Si inspired by self-assembled Cu nanoparticles” Nanoscale, 9(2), pp 908-911 [41] Wang, Y., Yang, L., Liu, Y., Mei, Z., Chen, W., Li, J., & Xiaolong, D (2015) “Maskless inverted pyramid texturization of silicon” Scientific reports, 5, 10843., pp 1-5 [42] Willets, K A., & Van Duyne, R P (2007) “Localized surface plasmon resonance spectroscopy and sensing” Annu Rev Phys Chem., 58, pp 267-270 [43] Yang, L., Liu, Y., Wang, Y., Chen, W., Chen, Q., Wu, J., & Du, X (2017) “18.87%-efficient inverted pyramid structured silicon solar cell by one-step Cuassisted texturization technique” Solar Energy Materials and Solar Cells, 166, pp 121-126 [44] Zhang, H., Duan, S., Radjenovic, P M., Tian, Z Q., & Li, J F (2020) “Core– Shell Nanostructure-Enhanced Raman Spectroscopy for Surface Catalysis” Accounts of Chemical Research, 53(4), pp 1-3 [45] Zhuo, X., Henriksen-Lacey, M., Jimenez de Aberasturi, D., Sánchez-Iglesias, A., & Liz-Marzán, L M (2020) “Shielded Silver Nanorods for Bioapplications” Chemistry of Materials, 32(13), pp 1-3 [46] The Editors of Encyclopaedia Britannica, Silicon Accessed at: https://www.britannica.com/science/silicon [8] [47] Silicon Wafer Manufacturing Process, Accessed https://www.svmi.com/silicon-wafer-manufacturing-semiconductor-process/ at: [48] About Silicon Wafers (2017), Accessed at: https://waferpro.com/about-siliconwafers/ 73 an S an K L 0 ... qua chế tăng cường hóa học Ngồi người ta cịn dùng hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt để tăng cường tín hiệu Raman thông qua chế tăng cường điện từ Những nghiên cứu chế tạo đế tăng cường tín hiệu. .. Đế tăng cường tín hiệu Raman thường có cấu trúc bề mặt gồ ghề để tăng tính tán xạ ánh sáng tới bề mặt, người ta cịn dùng vật liệu có tương tác với chất cần phân tích giúp tín hiệu Raman tăng cường. .. tài ? ?Nghiên cứu chế tạo đế tăng cường tín hiệu Raman vật liệu silic? ?? làm đề tài nghiên cứu cho khóa luận tốt nghiệp Mục đích nhiệm vụ khóa luận Mục đích Khóa luận tập trung nghiên cứu chế tạo