Nghiên cứu công nghệ chế tạo, các tính chất và khả năng ứng dụng của vật liệu xốp nano sic vô định hình

TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN Tên luận án: Nghiên cứu công nghệ chế tạo, tính chất khả ứng dụng vật liệu xốp nano SiC vô định hình Tên chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 62440104 Tên NCS: Cao Tuấn Anh Ngày sinh: 15/3/1979 Khoá đào tạo: 2009 - 2014 Người hướng dẫn: GS TS Đào Trần Cao Tên sở đào tạo: Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Các kết Luận án Đã nghiên cứu chế tạo thành công lớp aSiC xốp màng mỏng aSiC với thông số hình thái lớp xốp điều khiển được, đặc biệt chế tạo lớp aSiC xốp với hình thái cột xốp bắt đầu từ mặt mẫu hết màng mỏng aSiC Đã phát ăn mòn anốt aSiC dung dịch HF/H2O loãng C aSiC ăn mòn theo chế ăn mòn gián tiếp, Si aSiC ăn mòn theo chế ăn mòn gián tiếpkhi mật độ dòng anốt nhỏ gián tiếp mật độ dòng anốt lớn Cơ chế ăn mòn gián tiếp Si làm cho hình thái lớp aSiC xốp có dạng cột xốp Đã thấy ăn mòn anốt aSiC dung dịch HF/EG loãng Si aSiC ăn mòn theo chế ăn mòn trực tiếp, C bị ăn mòn Cơ chế ăn mòn Si trực tiếp làm cho hình thái lớp aSiC xốp dạng rễ Đã nghiên cứu cho thêm chất hoạt hóa bề mặt TX100 chất ôxy hóa H2O2 vào dung dịch HF/H2O để tăng cường trình ăn mòn xốp aSiC (đặc biệt mật độ dòng ăn mòn nhỏ) Đã tìm nồng độ TX100 H2O2 tối ưu cho số trường hợp Đã quan sát thấy aSiC xốp phát huỳnh quang mạnh nhiều lần màng aSiC trước ăn mòn với phổ huỳnh quang gồm ba vùng: đỏ, xanh tímxanh dương Đã phát liên quan chặt chẽ phát quang vùng bước sóng tím-xanh dương với ôxy Đã chế tạo thành công số cấu trúc đặc biệt lớp aSiC xốp, mở khả ứng dụng cho loại vật liệu Đã nghiên cứu thành công ứng dụng vật liệu aSiC xốp, ứng dụng cho phân tích lượng vết phân tử hữu sử dụng kỹ thuật tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) với hệ số tăng cường Raman đạt tới 109 lần Nghiên cứu sinh Cao Tuấn Anh THESIS INFORMATION Title: Research on fabrication technology, properties and applicability of nanoporous amorphous SiC materials Major: States Physic Code: 62440104 Full name: Cao Tuan Anh Date of Birth: 15/03/1979 Training Course: 2009 - 2014 Supervisors: Prof Dr Dao Tran Vao Training Facility: Institute of Physic, Vietnam Academy of Science and Technology The main results of thesis We successfully fabricated thin porous aSiC layer with controlled morphological parameters Especially, we fabricated porous aSiC layer on which small deep columnar pores are straight from surface to bottom of aSiC thin film We found that when we anodic etched aSiC in dilute HF/H2O solution, the C in aSiC always would be etched as indirectly mechanism, wheares Si in aSiC always would be etched as indirectly mechanism when current density was low and directly mechanism when anodic current density was high The directly etching mechanism of Si makes morphology of porous SiC layer to have columnar pores We have found that when we anodic etched aSiC in dillute HF/EG electrolyte, Si in aSiC would be etched through directly etching mechanism, and C would be less prone to etch Directly mechanism of Si etching makes porous aSiC layer to have cluster-root-like pore We have added TX100 surfactant or H2O2 into HF/H2O electrolyte to enhance the aSiC etching rate (especially when etching current density is low) We also found the optimal concentrations of TX100 and H2O2 for some cases We observed that PL of porous aSiC sample is many times stronger than that of the nonetched aSIC one.The PL spectra of porous aSiC consists of three zones: red, green and purple-blue We also found a closely relation between PL in the blueviolet region with oxygen We have successfully fabricated some special structures of the porous aSiC layer This opens the possibility of new applications for this material We also have successfully studied on a new applicationof porous aSiC material, in which porous aSiC is used to fabricate surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate to analysis the trace of organic molecules with Raman enhancement fator can be reach to 109 PhD student Cao Tuan Anh