Nghiên cứu chế tạo màng ZnO tạp chất Sn trên đế thủy tinh bằng phương pháp phún xạ magnetron DC và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc, tính chất điện, tính chất quang của màng

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập trường, suốt khoảng thời gian thực khóa luận tốt nghiệp, dẫn tận tình quý thầy cô, em tiếp thu nhiều kiến thức kinh nghiệm thực tế có ích cho em sau Để có ngày hơm nhờ công ơn vô lớn lao quý thầy cô trường Đại học Khoa học Tự nhiên tận tình truyền đạt vốn kiến thức hữu ích cho em suốt thời gian học tập trường Nhân dịp em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới q thầy Trong q trình thực hồn thành khóa luận tơi xin phép gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy Lê Vũ Tuấn Hùng, người nhiệt tình dìu dắt hướng dẫn tơi suốt thời gian qua Thầy hết lòng hỗ trợ cho vật chất kiến thức vô quý báu, tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt khóa luận Xin chân thành cảm ơn anh Nguyễn Đăng Khoa người tận tình giúp đỡ chia sẻ khó khăn, đồng hành tham khảo tài liệu thực khóa luận Xin cảm ơn anh Nguyễn Thanh Tú cho tơi nhiều ý kiến bổ ích giúp tự tin Đối với anh vừa người anh, vừa người thầy người bạn đổi nhiệt tình gần gũi với Cảm ơn bạn Kiều Loan, bạn Cẩm Huệ nhóm hướng đề tài với tôi, bạn làm việc vui chơi suốt thời gian qua Những ngày tháng làm việc phịng thí nghiệm tơi khơng quên Xin chân thành cảm ơn phòng kỹ thuật cao tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ cho chúng tơi suốt thời gian thực khóa luận Cảm ơn chị Hạ, anh Tuấn Anh người nhiệt tình đo đạc thơng số giúp tơi q trình tơi thực đề tài Sau xin cảm ơn tập thể VLUD07, cảm ơn mái trường Đại học Khoa học Tự nhiên năm tháng vừa qua năm đại học trôi qua thật nhanh chóng SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng lại để lại tơi kỉ niệm ngào Cảm ơn tất người Mỗi người có hướng Chúc người tìm thấy hướng tốt cho tiếp tục gặt hái nhiều thành công cho tương lai tươi sáng Xin chân thành cảm ơn tất người! Tp HCM, Ngày 20, Tháng 7, Năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thị Thu Trang SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ZnO VÀ MÀNG ZnO PHA TẠP 1.1 Các đặc trưng TCO 1.2 Vật liệu ZnO .10 1.2.1 Cấu trúc tinh thể ZnO .10 1.2.2 Khuyết tật tinh thể ZnO 12 1.2.3 Cấu trúc vùng lượng ZnO 14 1.2.4 Tính chất điện ZnO 15 1.2.5 Tính chất quang ZnO 18 1.3 Vật liệu Sn02 23 1.4 Màng ZnO pha tạp 24 CHƯƠNG 2: 27 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT QUANG - ĐIỆN VÀ CẤU TRÚC MÀNG 27 2.1 Một số phương pháp tạo màng TCO phổ biến 27 2.2 Hệ magnetron phẳng 30 2.2.1 Hệ magnetron cân không cân 30 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động: 31 2.3 Các phương pháp xác định tính chất vật lý cấu trúc màng SZO 32 2.3.1 Đo độ dày màng mỏng phương pháp đo Stylus .33 2.3.2 Đo độ truyền qua màng phương pháp UV-Vis .34 2.3.3 Xác định diện trở suất màng phương pháp đo bốn mũi dò .35 2.3.4 Xác định cấu trúc kích thước hạt nhiễu xạ tia X 37 2.3.5 Xác định nồng độ hạt tải độ linh động phương pháp đo Hall 39 CHƯƠNG 3: 42 SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng CHẾ TẠO MÀNG ZnO PHA TẠP Sn BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC .42 3.1 Chế tạo bia gốm ZnO SZO 42 3.2 Hệ tạo màng trình phún xạ .48 3.3 Các bước chuẩn bị trước phún xạ tạo màng .50 3.3.1 Quá trình xử lý đế 50 3.3.2 Quá trình xử lý bia 51 3.3.3 Cách bố trí bia – đế .51 3.4 Kết bàn luận 52 3.4.1.Khảo sát ảnh hưởng nồng độ pha tạp Sn vào bia ZnO lên tính chất điện quang màng SZO: 52 3.4.2.Khảo sát tính chất điện quang màng SZO theo nhiệt độ đế 57 3.4.3 Khảo sát tính chất điện quang màng SZO theo công suất phún xạ 61 3.4.4 Khảo sát tính chất điện quang màng SZO theo bề dày 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cấu trúc tinh thể ZnO 11 Hình 1.2: Cấu trúc Wurtzite lục giác xếp chặt mạng ZnO 11 Hình 1.3: Hai dạng sai hỏng Schottky Frenkel .13 Hình 1.4 : Sơ đồ cấu trúc vùng lượng ZnO 15 Hình 1.6: Bảo tồn vectơ sóng .19 Hình 1.8: Biểu diễn chuyển mức có thể có điện tử trạng thái bản kích thích 21 Hình 1.9 Biểu đồ mô tả chuyển mức từ vùng hóa trị lên mức donor chuyển mức donor acceptor 22 Hình 1.10: Cấu trúc SnO2 (Nguyên tử màu đỏ O, màu xám Sn) .23 Hình 1.11 Sự dịch chuyển bờ hấp thụ vật liệu ZnO có nồng độ điện tử cao 26 Hình 2.1: Hệ magnetron cân 31 Hình 2.2: Hệ magnetron không cân 31 Hình 2.3: Hệ thống phún xạ magnetron DC 31 Hình 2.4: Nguyên tắc hoạt động phún xạ magnetron 32 33 Hình 2.6: Máy đo Stylus 34 Hình 2.7 Sơ đồ khối hệ đo phổ truyền qua 35 Hình 2.9: Sự nhiễu xạ tia X mặt nguyên tử 38 Hình 3.1: Quy trình chế tạo bia gốm ZnO SZO 42 Hình 3.2: Máy nghiền ceramic sassuolo_Italy 43 Hình 3.3: máy sấy 44 Hình 3.4: Máy ép thủy lực 45 Hình 3.5: Hệ nung 46 SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Hình 3.6 Giản đồ thời gian nung bia gốm 47 Hình 3.12 : Cách bố trí bia đế .52 Hình 3.13: Điện trở suất màng SZO thay đổi theo tỷ lệ .53 thành phần pha tạp 53 Hình 3.14: Phổ truyền qua màng SZO theo % Sn .55 Hình 3.15: Giản đồ nhiễu xạ tia X màng SZO 56 Hình 3.16: Điện trở suất độ linh động màng phụ thuộc vào nhiệt độ đế58 Hình 3.17: Phổ truyền qua màng SZO theo nhiệt độ 60 Hình 3.18: Ảnh hưởng công suất phún đến độ linh động điện trở suất màng ZnO 62 Hình 3.19: Phổ truyền qua màng SZO theo công suất 63 Hình 3.20 : Độ linh động điện trở suất màng SZO thay đổi theo 65 bề dày màng 65 Hình 3.21:Độ truyền qua màng SZO theo bề dày màng 66 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số thông số ZnO 12 Bảng 1.2: Một số thông số Sn .23 Bảng 3.1: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo nồng độ Sn pha tạp 53 Bảng 3.2: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo nhiệt độ đế .58 SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Bảng 3.3: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo cơng suất 61 Bảng 3.4: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo bề dày màng64 MỞ ĐẦU Trong nhiều năm trở lại đây, màng suốt dẫn điện TCO nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu chế tạo có nhiều đặc tính tốt việc ứng dụng điện tử, quang điện tử, …Khả dẫn điện chúng tương tự nhiều kim loại có tính suốt vùng ánh sáng khả kiến chất điện SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng mơi Tính đến ngày nay, có nhiều kết nghiên cứu màng TCO đưa vào ứng dụng như: Màng chắn nhiễu điện từ, điện cực suốt hình tinh thể lỏng (LCD), hình Plasma, phản xạ nhiệt, cửa sổ phát xạ thấp, hình cảm ứng… Vật liệu TCO chủ yếu sử dụng rộng rãi cho thiết bị quang điện In2O3 pha tạp Sn (ITO) Trong vật liệu TCO, ta không nhắc tới ZnO ZnO pha tạp có nhiều ưu điểm chi phí, giá thành vật liệu thấp nhiều so với ITO Bên cạnh loại màng ZnO pha tạp nhà khoa học nước nghiên cứu chế tạo nhiều ZnO:Al, ZnO:Ga, màng ZnO:Sn cịn nghiên cứu hiểu biết chúng cịn hạn chế Vì việc nghiên cứu ZnO:Sn loại ZnO pha tạp khác vấn đề quan trọng cần quan tâm thực đóng góp vào xu hướng phát triển cơng nghệ màng mỏng chung Việt Nam giới Màng ZnO chế tạo nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp phổ biến nước ta phương pháp phún xạ magnetron DC RF Đây phương pháp giúp nhà khoa học nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu TCO có độ linh động hạt tải thấp, nồng độ hạt tải cao, điện trở suất thấp tính chất quang học màng tốt Trong khóa luận này, thực chế tạo màng ZnO:Sn đế thủy tinh phương pháp phún xạ magnetron DC Qua khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc, tính chất điện tính chất quang màng Chúng thay đổi thông số phún xạ nồng độ pha tạp Sn, công suất phún xạ, thời gian phún xạ, nhiệt độ đế Từ ta tìm điều kiện chế tạo tốt để màng có tính chất điện quang tốt SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ZnO VÀ MÀNG ZnO PHA TẠP 1.1 Các đặc trưng TCO TCO oxít, hình thành từ cation kim loại nặng (HMCs) với điện tử (n-1)d10 ns0 (n>4) kết hợp với anion oxi Màng TCO có độ truyền qua cao (T>80%), độ rộng vùng cấm lớn (>3eV) giúp ngăn cản độ hấp thu vùng bước sóng khả kiến Điện trở màng thấp (ρ~10-3 – 10-4 Ω.cm), nồng độ hạt tải cao (n~1020 – 1021cm-3) độ linh động hạt tải thấp (μ~5-550 cm2/V.s) SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Màng TCO nghiên cứu CdO Badeker nghiên cứu vào năm 1907 màng pha tạp In 2O3:SnO2 (90% wt:10% wt) phát triển vào năm 1950, đặc tính quang điện màng cho số kết định Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật yêu cầu ngày cao tính chất quang điện màng, loại màng TCO trọng nghiên cứu cải thiện Vì thế, màng mỏng dẫn điện suốt đối tượng nghiên cứu đầy thú vị thu hút nhiều quan tâm phịng thí nghiệm giới 1.2 Vật liệu ZnO Tinh thể ZnO có nhiệt độ nóng chảy cao (~1975 oC), khối lượng riêng ρ ~ 5.606 g/cm3, không tan nước, không mùi, dạng bột có màu trắng Tuy nhiên, ZnO dễ tan dung dịch axít tan dung dịch kiềm [1] ZnO hợp chất bán dẫn hai cấu tử II-VI, bán dẫn loại n có độ rộng vùng cấm lớn Eg=3.37 eV, nhiệt độ phòng với chuyển mức thẳng, tinh thể bất đẳng hướng có trục quang học Tinh thể ZnO suốt, hấp thu riêng bước sóng lớn 370 nm, với chiết suất cỡ 2.008 không dẫn điện điều kiện bình thường [1] Ngồi ra, tinh thể ZnO cịn có tính áp điện nhiệt sắc Hiện nay, ý tưởng áp dụng ZnO vào spintronics theo đuổi nhiều phịng thí nghiệm giới 1.2.1 Cấu trúc tinh thể ZnO SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 10 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Bảng 3.2: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo nhiệt độ đế Độ truyền Độ linh Nồng độ hạt Nhiệt độ Bề dày Điện trở suất qua Mẫu động tải -4 ( C) (nm) ( x 10 Ω.cm) trung bình (cm2.V-1.s-1) ( x 1020 cm-1) (%) T13 180 517 3,16 27,92 4,085 87,6 T22 200 520 2,8 33,51 8,459 88,7 T23 220 479 4,89 24,92 5,124 87,3 T24 240 519 12,03 17,02 3,051 86,8 Hình 3.16: Điện trở suất độ linh động màng phụ thuộc vào nhiệt độ đế SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 58 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Từ bảng 3.2 hình 3.16 ta thấy: • Nhiệt độ đế tăng từ 180 đến 2000C điện trở suất màng giảm nhe • Nhiệt độ đế lên đến 2200C 2400C điện trở suất màng tăng trở lại Theo giải thích nhà khoa học nước ngồi nhiệt độ đế xem chất xúc tác giúp Sn tham gia vào màng ZnO dễ dàng dẫn tới làm tăng nồng độ hạt tải giảm điện trở suất màng Ngoài ra, nhiệt độ đế làm cho màng cải thiện cấu trúc tinh thể hợp thức màng với đế, hợp thức Sn màng tốt Tuy nhiên nhiệt độ đế tăng 200 0C điện trở suất màng lại tăng Điều giải thích: • Do nhiệt độ đế tăng làm tăng hợp thức Sn màng giá trị ngưỡng dẫn đến độ linh động hạt tải giảm làm điện trở suất màng tăng • Mặt khác nhiệt độ đế tăng cao làm cho cấu trúc màng có nhiều sai hỏng (có thể ứng suất màng đế tăng) tạo nhiều chỗ khuyết oxi, chỗ khuyết oxi bắt bớt điện tử làm cho nồng độ hạt tải giảm điện trở suất màng tăng SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 59 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Sau đây, dùng phổ truyền qua để xác định tính chất quang màng SZO theo nhiệt đế khác Hình 3.17: Phổ truyền qua màng SZO theo nhiệt độ Từ hình 3.17 cho ta thấy độ truyền qua màng SZO cao (khoảng 87%) thay đổi nhẹ theo nhiệt độ đế Khi nhiệt độ đế tăng độ truyền qua vùng khả kiến vùng hồng ngoại gần có khuynh hướng tăng nhẹ, nhiệt độ đế tăng cải thiện hợp thức oxi màng làm màng Từ phân tích trên, cho thấy nhiệt độ đế 200°C tối ưu giúp tăng cường hợp thức Sn vào màng ZnO từ nâng cao tính chất dẫn điện màng SZO loại n SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 60 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng 3.4.3 Khảo sát tính chất điện quang màng SZO theo cơng suất phún xạ Nhằm nâng cao tính chất điện quang màng SZO khảo sát thêm ảnh hưởng cơng suất phún xạ đến tính chất điện quang màng Các thông số tạo màng SZO theo công suất phún xạ sau: Bia gốm ZnO pha tạp 2% Sn Nhiệt độ đế: TS = 2000C Thời gian phún: 25 phút Khoảng cách bia - đế: h = x (cm x cm) Công suất phún xạ thay đổi 80W, 100W, 120W Ta thu tính chất điện quang màng SZO theo công suất phún xạ bảng 3.3 Bảng 3.3: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo công suất Độ truyền Công suất Độ linh Nồng độ hạt Bề dày Điện trở suất qua Mẫu phún xạ động tải -4 (nm) ( x 10 Ω.cm) trung bình (W) (cm2.V-1.s-1) ( x 1020 cm-1) (%) T22 80 520 2,8 33,51 8,459 88,7 T32 100 617 2,48 30,35 8,511 89,1 T33 120 667 3,85 27,28 5,948 85,4 SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 61 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Hình 3.18: Ảnh hưởng công suất phún đến độ linh động điện trở suất màng ZnO Từ bảng 3.3, ta thấy giá tri điện trở suất thấp không thay đổi nhiều công suất phún xạ tăng đạt giá trị thấp ứng với giá trị công suất 100W Vậy công suất phún xạ 100W thích hợp cho pha tạp Sn vào màng Ở khoảng công suất này, Sn nhận đủ lượng để thay Zn mạng, góp phần làm tăng nồng độ hạt tải, dẫn đến điện trở suất màng giảm xuống đáng kể Tuy nhiên, tiếp tục tăng cơng suất phún xạ lên điện trở suất màng lại gia tăng, ngồi số lượng Sn thay cho Zn mạng, tồn phần lớn Sn có lượng lớn sâu vào bên chèn xen kẽ vào mạng tinh thể ZnO, gây nhiều sai hỏng mạng làm ảnh hưởng mạnh đến độ linh động hạt tải Cụ thể độ linh động giảm xuống đáng kể làm cho điện trở suất tăng lên SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 62 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Tiếp theo, chúng tơi xét tính chất quang màng cách đo phổ truyền qua chúng Hình 3.19: Phổ truyền qua màng SZO theo công suất Ta nhận thấy, cơng suất phún xạ tăng độ truyền qua màng tương ứng có phần giảm nhẹ, đạt giá trị cao (>85%) Ở cơng suất 120W, có độ truyền qua thấp Điều Sn chèn vào màng nhiều Vậy công suất tối ưu ta chọn 100W, với điều kiện màng có điện trở suất thấp độ truyền qua có giá trị cao 3.4.4 Khảo sát tính chất điện quang màng SZO theo bề dày Để xác định bề dày tối ưu màng SZO cho tính chất điện quang tốt nhất, chế tạo màng SZO có điều kiện sau: Bia gốm ZnO pha tạp 2% Sn SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 63 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Nhiệt độ đế: TS = 2000C Công suất phún xạ 100W Khoảng cách bia - đế: h = x (cm x cm) Thời gian phún xạ thay đổi từ 15 đến 45 phút Ta thu tính chất điện quang màng SZO có bề dày khác trình bày bảng Bảng 3.4: Tính chất điện quang màng SZO thay đổi theo bề dày màng Độ truyền Thời gian Độ linh Bề dày Điện trở suất Nồng độ hạt tải qua Mẫu phún xạ động (nm) ( x 10-4Ω.cm) ( x 1020 cm-1) trung bình (phút) (cm2.V-1.s-1) (%) T41 15 414 6,06 21,81 4,725 88,2 T32 25 617 2,48 30,35 8,511 89,1 T43 35 663 2,91 30,83 6,957 87,2 T44 45 788 3,49 28,07 6,379 85,4 SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 64 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Hình 3.20 : Độ linh động điện trở suất màng SZO thay đổi theo bề dày màng Từ bảng 3.4, ta thấy bề dày màng SZO cho tính dẫn điện tốt ~ 617nm tới 663nm Ở bề dày màng nhỏ 617nm màng có cấu trúc chưa tốt nên điện trở suất màng chưa tốt Tuy nhiên, tăng bề dày màng lớn 617 nm màng có nhiều sai hỏng khuyết oxi dẫn tới độ linh động hạt tải màng bị giảm bớt làm cho điện trở suất màng tăng trở lại Tiếp theo, xét tính chất quang màng SZO theo bề dày khác thông qua phổ truyền qua chúng Kết sau: SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 65 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Hình 3.21:Độ truyền qua màng SZO theo bề dày màng Từ hình 3.21 ta thấy độ truyền qua màng SZO giảm nhẹ bề dày màng tăng.Tuy nhiên bề dày màng cỡ 617 nm cấu trúc màng vừa đủ để làm cho màng có tính dẫn điện tốt độ truyền qua màng 85% vùng khả kiến Vì chọn thời gian phún xạ tốt khoảng 25 phút SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 66 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng Với khảo sát bước đầu xác định điều kiện tối ưu để chế tạo màng ZnO:Sn có tính chất điện quang tốt là: Bia gốm ZnO pha tạp 2% Sn Nhiệt độ đế: TS = 2000C Công suất phún xạ 100W Khoảng cách bia - đế: h = x (cm x cm) Thời gian phún xạ 25 phút Màng SZO tạo có bề dày từ 617 đến 663 nm, có cấu trúc tinh thể tốt, suốt với độ truyền qua 85%, điện trở suất thấp vào khoảng 2,5 x 10-4 Ωcm SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 67 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng KẾT LUẬN Qua khóa luận này, với mục đích chế tạo khảo sát tính chất quang điện màng ZnO:Sn, đạt kết sau: - Tạo bia gốm ZnO bia gốm ZnO:Sn với hàm lượng pha tạp từ 1- 4% khối lượng, bia tạo có độ kết khối tốt, độ dẫn điện phù hợp cho trình tạo màng phương pháp phún xạ magnetron DC - Chế tạo loại màng ZnO màng ZnO pha tạp Sn với điều kiện phún xạ khác Đã khảo sát đặc trưng màng - Với điều kiện tốt để tạo màng là: Nồng độ pha tạp 2%; Nhiệt độ đế 200 0C; Cơng suất phún xạ 100W ta đạt màng tốt có điện trở suất 2.48 x 10 Ω.cm; độ linh động 30,35 cm2.V-1.s-1; nồng độ hạt tải 8,511 x 1020 cm-1; độ truyền qua cao (>85%).Các kết đạt tốt phù hợp so sánh với kết tác giả khác Hướng phát triển: Với kết bước đầu đạt được, tiếp tục nghiên cứu nhằm cải thiện thêm tính chất điện-quang màng theo thơng số chế tạo khác như: Khoảng cách bia- đế; tỷ lệ khí Ar/O 2, hướng đặt hệ phún xạ, hay chế tạo màng ZnO:Sn loại đế khác … Chế tạo kiểm tra đặc tính I-V lớp tiếp xúc n-ZnO:Sn/p-Si nhằm tạo tiền đề động lực thúc đẩy để chế tạo lớp tiếp xúc n-ZnO/p-ZnO làm sở để chế tạo điốt quang bán dẫn thay điốt bán dẫn thông thường sử dụng linh kiện điện tử SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 68 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Đào Anh Tuấn (2011), Khảo sát tính chất điện quang màng ZnO pha tạp In phương pháp phún xạ magnetron DC, Luận văn Thạc sĩ Vật Lý, trường đại học khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh [2] Lê Anh Duy (2010), Khảo sát tính chất điện quang màng ZnOpha tạp V phương pháp phún xạ magnetron DC, Khóa luận tốt nghiệp đại học, trường đại học khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh [3] Dương Anh Quang (2010), Nghiên cứu chế tạo màng mỏng suốt dẫn điện loại p phương pháp phún xạ magnetron, Luận văn Thạc sĩ Vật Lý,trường đại học khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh [4] Lê Trấn (2009), Nghiên cứu chế tạo màng gương nóng truyền qua phương pháp phún xạ magnetron DC, Luận án tiến sĩ Vật Lý, trường đại học khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh.6 [5] Trần Cao Vinh (2007), Tạo màng dẫn điện suốt phương pháp phún xạ magnetron DC, Đề tài cấp bộ, trường đại học khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh.8 [6] Trương Kim Hiếu, (2007), Bài giảng vật lý quang bán dẫn 2, đại học khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh [7] Phạm Thanh Tuân 2009, "Khóa luận tốt nghiệp Đại Học Khoa Học Tự Nhiên" [8] Lê Quẹo (2010), Nghiên cứu chế tạo màng ZnO pha tạp In phương pháp phún xạ magnetron DC, Luận văn thạc sĩ vật lý, trường đại học khoa học tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 69 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Lê Vũ Tuấn Hùng TIẾNG ANH [9] L Perazollia,T, A.Z Simo˜esa, U Coleto Jra, F Moura Filhoa, S Gutierreza, C.O.P Santosa,J.A.G Carrio´ b, R.F.C Marquesa, J.A Varelaa, Structural and microstructural behaviour of SnO2 dense ceramics doped with ZnO and WO3 [10] Zhang Xiaodan, Zhang Xiaodan, Fan Hongbing, Zhao Ying, Sun Jian, Wei Changchun a, Zhang Cunshan b (2007), Fabrication of high hole-carrier density ptype ZnO thin films by N–Al co-doping, Applied Surface Science 253, pp 3825–3827 [11] Su Jianfeng, Tang Chunjuan, N Qiang, W changqing, F Zhuxi (2010), Variation of Nacceptor energy induced by Al-N codoping in ZnO films, Journal of Alloys and Compounds, 500 (1), pp 5-8 [12] Yasemin Caglar ,Seval Aksoy, Saliha Ilican, Mujdat Caglar (2009),Crystalline structure and morphological properties of undoped and Sn doped ZnO thin films [13] Da Young Yang 2008, “Properties of Mg xZn1-xO thin films sputtered in different gases,” Applied Surface Sience 254, 2146-2149 [14] M.R Vaezi S.K Sadrnezhaad, sImproving the electrical conductance of chemically deposited zinc oxide thin films by Sn dopant [15] K.C Park ,Thin Solid Films 305 (1997) SVTH: Nguyễn Thị Thu Trang Trang 70 ... tính chất quang học màng tốt Trong khóa luận này, thực chế tạo màng ZnO: Sn đế thủy tinh phương pháp phún xạ magnetron DC Qua khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc, tính chất điện tính chất quang. .. 3: CHẾ TẠO MÀNG ZnO PHA TẠP Sn BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC 3.1 Chế tạo bia gốm ZnO SZO Để thuận tiện việc so sánh kết quả, chế tạo hai loại bia gốm ZnO không pha tạp ZnO pha tạp Sn. .. Hùng CHẾ TẠO MÀNG ZnO PHA TẠP Sn BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC .42 3.1 Chế tạo bia gốm ZnO SZO 42 3.2 Hệ tạo màng trình phún xạ .48 3.3 Các bước chuẩn bị trước phún