(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu một số tính chất của vật liệu sno2 và sno2sb(zn)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI DDD TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THANH BÌNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU SnO2 VÀ SnO2:Sb(Zn) Chuyên ngành: Mã số: Vật lí chất rắn 62 44 07 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ THỊ THANH BÌNH PGS.TS NGUYỄN NGỌC LONG Hà Nội, 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình Tác giả Nguyễn Thanh Bình LỜI CÁM ƠN Tôi xin dành lời cảm ơn sâu sắc gửi tới PGS.TS Lê Thị Thanh Bình PGS TS Nguyễn Ngọc Long, người Thầy trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt từ ngày tơi cịn sinh viên lúc tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới tất thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp môn Vật lý Đại cương, môn Vật lý chất rắn, Trung tâm Khoa học Vật liệu – Khoa Vật lý – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà nội, người trực tiếp giúp đỡ thực luận án động viên nhiều vật chất lẫn tinh thần tơi gặp khó khăn, giúp tơi hồn thành cơng trình Tơi xin gửi tới PGS.TS Tạ Đình Cảnh, PGS.TS Lê Văn Vũ, PGS TS Lê Hồng Hà, PGS TS Nguyễn Thị Thục Hiền, GS TS Bạch Thành Công, GS TS Nguyễn Quang Báu, PGS.TS Ngô Thu Hương, TS Ngạc An Bang, TS Phạm Nguyên Hải, ThS Trần Vĩnh Thắng, ThS Nguyễn Quang Hòa,, lịng biết ơn sâu sắc quan tâm, giúp đỡ, động viên góp ý, bàn luận khoa học quý giá Thầy, bạn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới thành viên gia đình ln chăm sóc, động viên tơi, giúp tơi thêm nghị lực để hồn thành luận án Hà Nội, tháng 10 năm 2013 Tác giả Nguyễn Thanh Bình MỤC LỤC Danh mục ký hiệu viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu 18 Chương 1: Tổng quan lý thuyết vật liệu SnO2 SnO2 pha tạp 23 1.1 23 23 Tổng quan vật liệu SnO2 1.1.1 Cấu trúc tinh thể SnO2 1.1.2 Cấu trúc vùng lượng SnO2 1.1.3 Tính chất hấp thụ vật liệu bán dẫn SnO2 1.1.4 Tính chất huỳnh quang SnO2 1.2 24 27 29 29 31 Tổng quan vật liệu SnO2 pha tạp 1.2.1 Pha tạp antimon (Sb) 1.2.2 Pha tạp kẽm (Zn) 23 1.3 Tổng quan vật liệu nano SnO2 1.4 Một số ứng dụng vật liệu SnO2 1.5 Một số phương pháp chế tạo vật liệu SnO2 1.5.1 Phương pháp bốc bay nhiệt 35 37 38 38 1.5.2 Phương pháp phún xạ ca tốt 39 1.5.3 Phương pháp phủ hoá học 40 1.5.4 Phương pháp sol–gel 40 1.5.5 Phương pháp thuỷ nhiệt 42 Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm 45 2.1 Chế tạo vật liệu SnO2 45 2.1.1 Quá trình chế tạo vật liệu phương pháp bốc bay nhiệt 2.1.2 Quá trình chế tạo vật liệu phương pháp sol-gel 45 46 2.1.3 Quá trình chế tạo vật liệu phương pháp thuỷ nhiệt 47 2.2 Chế tạo vật liệu SnO2 pha tạp 48 2.2.1 Pha tạp Sb 48 2.2.2 Pha tạp Zn 48 2.3 Các phép đo khảo sát tính chất vật liệu SnO2 SnO2 pha tạp 49 2.3.1 Phân tích nhiễu xạ tia X 49 2.3.2 Phổ hấp thụ, truyền qua 51 2.3.3 Phổ huỳnh quang kích thích huỳnh quang 52 2.3.4 Chụp ảnh bề mặt kính hiển vi điện tử quét kính hiển vi điện tử truyền qua 54 Chương 3: Nghiên cứu tính chất vật liệu SnO2 chế tạo phương pháp bốc bay nhiệt 56 3.1 Tính chất tinh thể 56 3.1.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 56 3.1.2 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 58 3.2 Phổ huỳnh quang vật liệu SnO2 62 3.3 Kết luận chương 68 Chương 4: Nghiên cứu tính chất vật liệu SnO2 SnO2 pha 70 70 tạp Sb chế tạo phương pháp sol-gel 4.1 Tính chất tinh thể 4.1.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 4.1.2 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 4.2 Phổ truyền qua phổ hấp thụ vật liệu SnO2 SnO2 pha 70 75 76 tạp Sb 4.2.1 Phổ truyền qua 4.2.2 Phổ hấp thụ 76 80 4.3 Phổ huỳnh quang vật liệu SnO2 SnO2:Sb 4.4 Kết luận chương 82 84 Chương 5: Nghiên cứu tính chất vật liệu SnO2 SnO2 pha 86 5.1 Tính chất vật liệu SnO2 86 5.1.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 86 tạp chất Sb, Zn chế tạo phương pháp thủy nhiệt 5.1.2 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua 87 5.1.3 Phổ hấp thụ vật liệu SnO2 88 5.1.4 Phổ huỳnh quang vật liệu SnO2 89 5.2 Tính chất vật liệu SnO2 pha tạp chất Sb 94 5.2.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 94 5.2.2 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua 96 5.2.3 Phổ tán sắc lượng EDS 97 98 5.2.4 Phổ hấp thụ, phổ truyền qua 5.2.5 Phổ huỳnh quang vật liệu SnO2 pha tạp Sb 100 5.3 Tính chất vật liệu SnO2 pha tạp chất Zn 106 106 5.3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X 5.3.2 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 5.3.3 Phổ tán sắc lượng EDS 5.3.4 Phổ huỳnh quang vật liệu SnO2 pha tạp Zn 108 109 111 114 116 5.4 Kết luận chương Kết luận chung Danh mục công trình khoa học tác giả có liên quan đến luận án Tài liệu tham khảo 118 120 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Eg Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt Band gap energy Năng lượng vùng cấm %wt Weight percent Phần trăm trọng lượng AFM Atomic force microscope Hiển vi lực nguyên tử TEM Transmission electron microscopy Hiển vi điện tử truyền qua High-resolution Transmission Hiển vi điện tử truyền qua electron microscopy phân giải cao CVD Chemical vapor deposition Lắng đọng pha hóa học EDS Energy dispersive spectroscopy Phổ tán sắc lượng Full width at half maximum Độ rộng bán cực đại Scanning electron microscopy Hiển vi điện tử quét HRTEM FWHM SEM FESEM XRD SAED PL PLE UV-VIS VLS VS JCPDS Field emission scanning electron Hiển vi điện tử quét phát xạ microscopy trường X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X Selective area electron diffraction Nhiễu xạ điện tử vùng lựa chọn Photoluminescence Huỳnh quang Photoluminescence excitation Kích thích huỳnh quang Ultraviolet-Visible Tử ngoại – khả kiến Vapor – Liquid - Solid Cơ chế – lỏng – rắn Vapor – Solid Cơ chế – rắn Joint committee on powder diffraction standards DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên Bảng 3.1 Nội dung Sự phụ thuộc hình thái học, kích thước SnO2 vào nhiệt độ chế tạo mẫu [61] Trang 60 Hằng số mạng bán dẫn SnO2 chế tạo Bảng 4.1 phương pháp sol-gel ứng với số lần 71 nhúng khác Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Bảng 5.1 Bảng 5.2 Bảng 5.3 Bảng 5.4 Hằng số mạng vật liệu bán dẫn SnO2:Sb chế tạo phương pháp sol-gel Kích thước hạt tinh thể SnO2 chế tạo phương pháp sol-gel Kích thước hạt trung bình bán dẫn SnO2:Sb chế tạo phương pháp sol-gel Kích thước hạt tinh thể SnO2 chế tạo phương pháp thuỷ nhiệt Đỉnh huỳnh quang SnO2 chế tạo phương pháp thủy nhiệt Tách phổ huỳnh quang mẫu SnO2 Hằng số mạng bán dẫn SnO2:Sb chế tạo phương pháp thủy nhiệt 73 74 75 87 90 92 95 Kích thước hạt tinh thể mẫu vật liệu 10 Bảng 5.5 SnO2 pha tạp Sb chế tạo phương 96 pháp thủy nhiệt 11 Bảng 5.6 Kích thước trung bình hạt xác định từ giản đồ nhiễu xạ tia X từ ảnh TEM 97 Độ rộng vùng cấm mẫu vật liệu SnO2 có 12 Bảng 5.7 nồng độ tạp chất Sb khác chế tạo 100 phương pháp thủy nhiệt Kích thước trung bình hạt xác định từ 13 Bảng 5.8 giản đồ nhiễu xạ tia X pha SnO2 108 Zn2SnO4 14 Bảng 5.9 Mức lượng đỉnh phổ huỳnh quang mẫu SnO2:Zn (1%) 112 xác định từ phổ hấp thụ vào cỡ Eg = 4,085 eV lớn so với giá trị 3,6 eV tinh thể khối, thể hiệu ứng giam giữ lượng tử - Phổ huỳnh quang nhiệt độ phịng mẫu SnO2 khơng tạp chủ yếu gồm dải xạ có đỉnh bước sóng 347 nm (3,57 eV) có nguồn gốc từ chuyển dời xạ qua trạng thái gần bờ vùng Một điểm lý thú nồng độ tạp chất Sb tăng, cường độ đỉnh 347 nm giảm Đó kích thước hạt giảm, trạng thái bề mặt đóng vai trị tâm tái hợp không xạ Đối với vật liệu SnO2, SnO2:Sb SnO2:Zn chế tạo phương pháp thủy nhiệt: - Kết phân tích ảnh TEM cho thấy khơng pha tạp pha tạp chất Sb vào SnO2 sản phẩm thu hạt có kích thước nano, pha tạp Zn sản phẩm thu nano - Độ rộng vùng cấm xác định từ phổ hấp thụ không phụ thuộc vào nồng độ tạp chất cỡ eV, lớn độ rộng vùng cấm tinh thể khối 3,6 eV Nguyên nhân hiệu ứng giam giữ lượng tử kích thước hạt giảm đến cỡ nanomet - Kết phân tích phổ huỳnh quang cho thấy nồng độ Sb tăng từ đến 3% Sb cường độ đỉnh huỳnh quang gần bờ vùng 370 nm giảm, nguyên nhân nồng độ tạp chất tăng, số lượng khuyết tật mạng trạng thái bề mặt tăng; trạng thái đóng vai trị tâm tái hợp không xạ tâm xạ khác cạnh tranh với kênh tái hợp qua trạng thái gần bờ vùng Phổ huỳnh quang mẫu pha tạp Zn cho thấy đỉnh lặp lại phonon LO đỉnh 411 nm thể rõ nét so với mẫu không pha tạp Các kết nghiên cứu công bố số hội nghị khoa học nước quốc tế 117 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Thanh Binh Nguyen, Thi Thanh Binh Le, Ngoc Long Nguyen (2010), “Preparation of SnO2 and SnO2: Sb nanopowders by hydrothermal method”, Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotechnol 1, pp 1-4 Nguyễn Thanh Bình, Lê Thị Thanh Bình, Nguyễn Viết Đức, Nguyễn Ngọc Long (2010), “Tổng hợp bột nano SnO2 pha tạp Zn phương pháp thủy nhiệt”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 6, Đà Nẵng, 8-10/11/2009, tr 680683 Nguyen Ngoc Long, Le Thi Thanh Binh, Nguyen Thanh Binh Nguyen Thi Hanh, Nguyen Tu Niem, Nguyen Viet Duc (2008), “Synthesis and characterization of SnO2: Sb nanopowders”, Những tiến Quang học, Quang tử , Quang phổ ứng dụng, Nha trang 9/2008, tr 470-474 Le Duy Khanh, Nguyen Thanh Binh, Le Thi Thanh Binh, Nguyen Ngoc Long, Dam Hieu Chi, K Higashimine, T.Mitani (2008), “SnO2 Nanostructures Synthesized by Using a Thermal Evaporation Method”, Journal of the Korean Physical Society 52(5), pp 16891692 Nguyen Ngoc Long, Le Thi Thanh Binh, Nguyen Thanh Binh, Mac Thi Trang and Nguyen Viet Duc (2007), “Optical properties of SnO2 nanoparticles synthesized by hydrothermal method”, Advances in Natural Sciences 8(3&4), pp 247-255 Nguyen Thanh Binh, Le Duy Khanh, Le Thi Thanh Binh, Nguyen Ngoc Long (2006), “Physics properties of the films SnO2: Sb synthesized by sol-gel method”, VNU Journal of Science, Mathematics –Physics XXII(2AP), pp 32- 35 118 Nguyễn Thanh Bình, Lê Duy Khánh, Lê Thị Thanh Bình, Nguyễn Ngọc Long (2006), “Cấu trúc tính chất quang màng mỏng SnO2: Sb chế tạo phương pháp sol-gel”, Những tiến Quang học, Quang tử, Quang phổ ứng dụng,8/2006, Cần Thơ, Việt Nam, tr 62-67 Nguyễn Thanh Bình, Lê Duy Khánh, Lê Thị Thanh Bình, Nguyễn Ngọc Long (2006), “Huỳnh quang dây nano SnO2 chế tạo phương pháp bốc bay nhiệt đơn giản”, Những tiến Quang học, Quang tử, Quang phổ ứng dụng ,8/2006, Cần Thơ, Việt Nam, tr 84-89 Nguyen Thanh Binh, Le Thi Thanh Binh, Le Duy Khanh, Nguyen Ngoc Long (2004), ”Preparation and properties of SnO2 nanowires”, VNU Journal of Science, Mathematics –Physics XX(3AP), pp 14 – 16 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Thị Thanh Bình (1996), “Chế tạo nghiên cứu số tính chất quang màng mỏng bán dẫn dung dịch rắn AIIBVI”, luận án Phó Tiến sĩ Khoa học Tốn – Lý, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Thị Thanh Bình, Lê Hồng Hà (2004), Tập giảng quang bán dẫn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Tạ Đình Cảnh, Nguyễn An, Nguyễn Châu, Đàm Trung Đồn, Nguyễn Hữu Đức, Phan Liêm, Đỗ Xuân Thành, Lê Văn Vũ (2003), Thực tập vật lý chất rắn, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Tạ Đình Cảnh, Nguyễn Thị Thục Hiền (2002), Bài giảng vật lý bán dẫn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Đình Cự, Nguyễn Xuân Chánh (2004), Công nghệ nano, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Năng Định (2010), Vật lý kỹ thuật màng mỏng, Nhà xuất ĐHQGHN, Hà Nội Nguyễn Ngọc Long (2007), Vật lý chất rắn, Nhà xuất ĐHQGHN, Hà Nội Lê Văn Vũ (2001), Tập giảng cấu trúc vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh Batzill M., Diebold U (2005), “The surface and materials science of tin oxide”, Progress in Surface Science 79, pp 47–154 120 10 Bilgin V., Kose S., Atay F., Akyuz I (2004), “The effect of Zn concentration on some physical properties of tin oxide films obtained by ultrasonic spray pyrolysis”, Materials Letters 58, pp 3686–3693 11 Bhat J S., Maddani K I and Karguppikar A M (2006) , “Influence of Zn doping on electrical and optical properties of multilayered tin oxide thin films”, Bull Mater Sci 29(3), pp 331–337 12 Bhise A B., Late D J., Walke P S., More M A., Pillai V K., Mulla Imtiaz S., Joag D S (2007), “Sb-doped SnO2 wire: Highly stable field emitter”, Journal of Crystal Growth 307, pp 87–91 13 Burgard D., Goebbert C and Nass Ră Udiger (1998), “Synthesis of Nanocrystalline, Redispersable Antimony-Doped SnO2 Particles for the Preparation of Conductive, Transparent Coatings”, Journal of Sol-gel Science and Technology 13, pp 789 –792 14 Canut B., Teodorescu V., Roger J A., Blanchin M G., Daoudi K., Sandu C (2002), “Radiation-induced densification of sol–gel SnO2:Sb films’, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 191, pp 783–788 15 Chandrasekhar R., Choy K L (2001), “ Electrostatic spray assisted vapour deposition of fluorine doped tin oxide”, Journal of Crystal Growth 231, pp 215-221 16 Chatelon J P., Terrier C., Bernstein E., Berjoan R and Roger J A (1994) , “Morphology of SnO2 thin films obtained by the sol-gel technique”, Thin Solid Films 247, pp.162-168 17 Chen R., Xing G Z., Gao J., Zhang Z., Wu T., Sun H D (2009), “Characteristics of ultraviolet photoluminescence from high quality tin oxide nanowires”, Appl Phys Lett 95, 061908 121 18 Chen W., Su F., Li G., Joly A.G., Malm J.O., Bovin J.O (2002), “Temperature and pressure dependences of the Mn2+ and donor– acceptor emissions in ZnS:Mn2+ nanoparticles”, J Appl Phys 92, pp 1950-1955 19 Cheng G., Wu K., Zhao P., Cheng Y., He X., Huang K (2007), “Solvothermal controlled growth of Zn -doped SnO2 branched nanorod clusters”, Journal of Crystal Growth 309, pp 53–59 20 Cun W., Xinming W., Jincai Z., Bixian M., Guoying S., Ping'an P (2002), “Synthesis, characterization and photocatalytic property of nano-sized Zn2SnO4”, J Mater Sci 37, pp 2989-2996 21 Dai Z R., Pan Z W., Wang Z L (2003), “ Novel Nanostructures of Functional Oxides Synthesized by Thermal Evaporation”, Adv Funct Mater 13, pp – 24 22 Dı´az-Flores L L., Ramı´rez-Bon R., Mendoza-Galva´n A., Prokhorov E., Gonza´lez-Herna´ndez J (2003), “Impedance spectroscopy studies on SnO2 films prepared by the sol–gel process ”, J.Phys and Chem of Solid 64, pp 1037-1042 23 Elangovan E and Ramamurthi K (2003), “Effect of substrate temperature on electrical and optical properties of spray deposited SnO2: Sb thin films”, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 5(2), pp 415-420 24 Elangovan E., Ramamurthi K (2003), “Studies on optical properties of polycrystalline SnO2:Sb thin films prepared using SnCl2 precursor”, Cryst Res Technol 38(9), pp 779-784 25 Feng H T., Zhuo R F., Chen J T., Yan D., Feng J J., Li H J., Cheng S., Yan P X (2009), “Axial periodical nanostructures of Sb-doped 122 SnO2 grown by chemical vapor deposition”, Physica E 41, pp 1640– 164 26 Fu X., Wang X., Long J., Ding Z., Yan T., Zhang G., Zhang Z., Lin H., Fu X (2009), “Hydrothermal synthesis, characterization, and photocatalytic properties of Zn2SnO4”, Journal of Solid State Chemistry 182, pp 517–524 27 Gajendiran J., Rajendran V (2011), “Size controlled and optical properties of Zn- doped SnO2 nanoparticles via sol-gel process”, Optoelectronics and Advanced materials – rapid communications 5(1), pp 44 – 48 28 Grzeta B., Tkalcec E., Goebbert C., Takeda M., Takahashi M., Nomura K., Jaksic M (2002), “Structural studies of nanocrystalline SnO2 doped with antimony: XRD and Mossbauser spectroscopy”, Journal of Physics and Chemmistry of Solids 63, pp 765-772 29 Gu F., Wang S F., Song C F., Liu M K., Qi Y X., Zhou G J., Xu D., Yuan D R (2003), “Synthesis and luminescence properties of SnO2 nanoparticles”, Chemical Physics Letters 372, pp 451-454 30 Gu F., Wang S F., Lu M K., Zhou G J., Xu D, and Yuan D R (2004), “Photoluminescence Properties of SnO2 Nanoparticles Synthesized by Sol-gel Method”, J Phys Chem B 108, pp 8119-8123 31 Haldar K K., Patra A (2008), “Efficient resonance energy transfer from dye to Au@SnO2 core–shell nanoparticles”, Chemical Physics Letters 462, pp 88–91 32 Hao X., Ma J., Zhang D., Xu X., Yang Y., Ma H., Ai S (2002), “Transparent conducting antimony-doped tin oxide films deposited on flexible substrates by r.f magnetron-sputtering”, Appl Phys A 75, pp 397-399 123 33 Hao X., Ma J., Zhang D., Yang Y., Xu X., Ma F., Chen H (2002), ”Electrical and optical properties of SnO2: Sb fimls prepared on polyimide substrate by r.f bias sputtering”, Applied Surface Science 189, pp 157-161 34 Hu J Q., Bando Y and Golberg D (2003) , “Self-catalyst growth and optical properties of novel SnO2 fishbone-like nanoribbons”, Chemical Phyics Letter 372, pp 758-762 35 Hu J Q., Ma X L., Shang N G., Xie Z Y., Wong N B., Lee C S., and Lee S T (2002), “Large-scale rapid oxidation synthesis of SnO2 nanoribbons”, J.Phys Chem B 106, pp 3823-3826 36 Huang H., Tian S., Xu J., Xie Z., Zeng D., Chen D and Shen G (2012), “Needle-like Zn- doped SnO2 nanorods with enhanced photocatalytic and gas sensing properties”, Nanotechnology 23, 105502 37 Jiaqiang X., Ding W., Lipeng Q., Weijun Y., Qingyi P (2009), “SnO2 nanorods and hollow spheres: Controlled synthesis and gas sensing properties”, Sensors and Actuators B 137, pp 490–495 38 Jin J., Pyung C S., Ik C C., Chan S D., Park J S., Lee B-T, Park Y J., Song H J (2003), “Photoluminescence properties of SnO2 thin films grown by thermal CVD ”, Solid State Communications 127, pp 595 – 597 39 Le Duy Khanh, Le Thi Thanh Binh, Nguyen Thanh Binh, Nguyen Ngoc Long (2002), “Preparation of SnO2: F thin film by electrostatic spray pyrolysis”, Proceedings of the 3th National Conference on Optics and Spectroscopy, pp 250-256 40 Kim H., Wang S J., Park H H., Chang H J., Jeon H., Hill R H (2007), “Study of Ag nanoparticles incorporated SnO2 transparent 124 conducting films by photochemical metal–organic deposition”, Thin Solid Films 516, pp 198–202 41 Kim T.W., Lee D U., Choo D C., Kim J H., Kim H J., Jeong J H., Jung M., Bahang J H., Park H L., Yoon Y S., Kim J Y (2002), “Optical parameters in SnO2 nanocrystalline textured films grown on pInSb (111) substrates”, Journal of Physics and Chemistry of Solids 63, pp 881-885 42 Kim T W., Lee D U., Yoon Y S (2000), “Microstructural, electrical, and optical properties of SnO2 nanocrystalline thin films grown on InP (100) substrates for applications as gas sensor devices ”, Journal of Applied Physic 88(6), pp 3759 - 3761 43 Kim K H., Lee S W., Shin D W and Park C G (1994), “Effect of Antimony Addition on Electrical and Optical Properties of Tin Oxide Film”, J Am Ceram Soc 77, pp 915- 921 44 Kwoka M., Ottaviano, Passacantando L M., Czempik G., Santucci S., Szuber J (2008), “XPS study of the surface chemistry of Ag-covered L-CVD SnO2 thin films”, Applied Surface Science 254, pp 8089–8092 45 Korotcenkova G., Cho B K., Gulina L., Tolstoy V (2009), “Ozone sensors based on SnO2 films modified by SnO2–Au nanocomposites synthesized by the SILD method”, Sens Actuators B: Chem., doi:10.1016/j.snb.2009.01.058 46 Krishnakumar T., Jayaprakash R., Parthibavarman M., Phani A.R., Singh V.N., Mehta B.R (2009), “Microwave-assisted synthesis and investigation of SnO2 nanoparticles”, Materials Letters 63, pp 896– 898 47 Li Z., Li X., Zhang X., Qian Y (2006), ” Hydrothermal synthesis and characterization of novel flower-like zinc-doped SnO2 nanocrystals”, J 125 Crystal growth 291, pp 258 – 261 48 Liu B., Cheng C W., Chen R., Shen X Z., Fan H J., Sun H D (2010), “Fine structure of ultraviolet photoluminescence of Tin Oxide nanowires”, J Phys Chem C 114, pp 3407-3410 49 Liu Y., Dong J and Liu M., “Well aligned nano- Box- Beams of SnO2”, Advanced Materials, Pool DOI: 10 1002/ adma 200306104 50 Lozano B C., Comninellis Ch., De Battisti A (1996), “Preparation of SnO2-Sb2O5 Films by the Spray-Pyrolysis Technique”, Journal of Applied Electrochemistry 26, pp 83-89 51 Luo S H., Wan Q., Liu W.L., Zhang M., Song Z.T., Lin C.L., Chu P K (2005), “Photoluminescence properties of SnO2 nanowhiskers grown by thermal evaporation”, Progress in Solid State Chemistry 33, pp 287 – 292 52 Ma H L., Hao X T., Ma J., Yang Y G., Huang J., Zhang D H., Xu X G (2002), “Thickness dependence of properties of SnO2 : Sb films deposited on flexible substrates”, Applied Surface Science 191, pp 313 – 318 53 Ma J., Hao X., Ma H., Xu X., Yang Y., Huang S., Zhang D., Cheng C (2002), “RF magnetron sputtering SnO2: Sb films deposited on organic substrates”, Solid State Communications 121, pp 345-349 54 Ma J., Wang Y., Ji F., Yu X., Ma H (2005), “UV–violet photoluminescence emitted from SnO2 :Sb thin films at different temperature”, Materials Letters 59, pp 2142–2145 55 Ma L., Li Y and Zhu Y L (2003), “Growth mode of the SnO2 nanobelts synthesized by rapid oxidation”, Chemical physics letter 376, pp 794-798 126 56 Maki-Jaskari M A and Rantala T T (2002), “Theoretical study of oxygen-deficient SnO2 (110) surfaces”, Physical Review B 65, pp 245248 57 Matthews H and Kohnke E (1968), “Effect of chemisorbed oxygen on the electrical conductivity of Zn- doped polycrystalline SnO2”, J Phys Chem Solids 29, pp 653-661 58 Mcguire K., Pan Z.W., Wang Z.L., Milkie D., Menéndez J., and Rao A M (2002), Raman Studies of Semiconducting Oxide Nanobelts, J Nanosci Nanotech 2(5), pp 1-4 59 McRoberts R D., Fonstad C G., and Hubert D (1974), “Thermo absorption in SnO2”, Phys Rev B 10, pp 5213 – 5219 60 Murty N S and Jawalekar S R (1983), “Charaterization of antimony doped tin oxide films for solar cell application”, Thin Solid Films 108, pp 277-283 61 Nakanishi Y., Suzuki Y., Nakamura T., Hatanaka Y., Fukuda Y., Fujisawa A and Shimaoka G (1991), “Coloration of Sn-Sb-O thin films”, Applied Surface Science 48/49, pp 55-58 62 Oldfield G., Ung T., and Mulvaney P (2000), “Au@SnO2 Core±Shell Nanocapacitors”, Adv Mater 12(20), pp 1519 – 1522 63 Park S S., Mackenzie J D (1995), “Sol-gel-derived tin oxide thin films”, Thin Solid Films 258, pp 268-273 64 Prades J D., Arbiol J., Cirera A., Morante J R., Avella M., Zanotti L., Comini E., Faglia G., Sberveglieri G (2007), “Defect study of SnO2 nanostructures by cathodoluminescence analysis: Application to nanowires”, Sensors and Actuators B 126, pp 6–12 127 65 Rajaram P., Goswami Y.C., Rajagopalan S., Gupta V K (2002), ”Optical and structural properties of SnO2 films grown by a low-cost CVD technique”, Materials Letters 54, pp 158-161 66 Rani S., Roy S C., Karar N., Bhatnagar M C (2007), “Structure, microstructure and photoluminescence properties of Fe doped SnO2 thin films”, Solid State Communications 141, pp 214–218 67 Ristic M., Ivanda M., Popovic S., Music S (2002), “Dependence of nanocrystalline SnO2 particle size on synthesis route”, Journal of NonCrystalline Solids 303, pp 270–280 68 Rizzato A P., Santilli C V., Sandra H., Pulcinelli and Craievich A F (2003), “Structural characterization of undoped and Sbdoped SnO2 thin films fired at different temperatures”, J Appl.Cryst 36, pp 736739 69 Robertson J (1979), “Electronic structure of SnO2, GeO2, PbO2, TeO2 and MgF2”, J Phys C: Solid State Phys 12, pp 47-67 70 Roman L.S., Valaski R., Canestraro C.D., Magalha˜es E.C.S, Persson C., Silva Jr R., Silva I P (2006), “Optical band-edge absorption of oxide compound SnO2”, Applied Surface Science 252, pp 5361–5364 71 Shanthi E., Banerjee A., Dutta V., and Chopra K L (1982), “Electrical and optical properties of tin oxide films doped with F and (Sb+F) ”, J Appl Phys 53(3), pp 1615-1622 72 Spannhake J., Helwig A., Măuller G., Faglia G., Sberveglieri G., Doll T., Wassner T., Eickhoff M (2007), “SnO2:Sb – A new material for high-temperature MEMS heater applications: Performance and limitations”, Sensors and Actuators B 124, pp 421–428 73 Sun S.H., Meng G.W., Zhang G.X., Gao T., Geng B.Y., Zhang L D., Zuo J (2003), “Raman scattering study of rutile SnO2 nanobelts 128 synthesized by thermal evaporation of Sn powders ”, Chemical physics letter 376, pp 103-107 74 Sun S H., Meng G W., Zhang M G., An X H., Wu G S and Zhang L D (2004), “Synthesis of SnO2 nanostructures by carbothermal reduction of SnO2 powder ”, J Physics D: App Phys 37(3), pp 409412 75 Terrier C., Chatelon J P., Roger J A (1997), “Electrical and optical properties of Sb: SnO2 thin films obtained by the sol-gel method”, Thin Solid Films 295, pp 95-100 76 Terrier C., Chatelon J P., Berjoan R., Roger J A (1995), “Sb - doped SnO2 transparent conducting oxide from the sol-gel dip-coating technique”, Thin Solid Films 263, pp 37-41 77 Thangaraju B (2003), “Structural and electrical studies on highly conducting spray deposited fluorine and antimony doped SnO2 thin films from SnCl2 precursor”, Thin Solid Films 402, pp 71-78 78 Thomas D.G., Gershenzon M., Trumbore F.A (1964), “Pair Spectra and "Edge" Emission in Gallium Phosphide”, Phys Rev 133, pp A269-A279 79 Le Viet Thong, Nguyen Duc Hoa, Dang Thi Thanh Le, Do Thanh Viet, Phuong Dinh Tam, Anh-Tuan Le, Nguyen Van Hieu (2010), “On-chip fabrication of SnO2-nanowire gas sensor: The effect of growth time on sensor performance”, Sensors and Actuators B: Chemical, DOI:10.1016/j.snb.2010.02.054 80 Tripathy S K., Kwon H W., Leem Y M., Kim B G., Yu Y T (2007), “Ag@SnO2 core–shell structure nanocomposites”, Chemical Physics Letters 442, pp 101–104 129 81 Vaishampayan M V., Deshmukh R G., Walke P., Mulla I.S (2008), “Fe-doped SnO2 nanomaterial: A low temperature hydrogen sulfide gas sensor”, Materials Chemistry and Physics 109, pp 230–234 82 Vanheusden K., Warren W L., Seager C H., Tallant D R., Voigt J A., Gnade B E (1996), “Mechanisms behind green photoluminescence in ZnO phosphor powders”, J Appl Phys 79, pp 7983-7990 83 Varshni Y.P (1967), “Temperature dependence of the energy gap in semiconductors”, Physica 34, pp 149–154 84 Dang Duc Vuong, Vu Xuan Hien, Khuc Quang Trung, Nguyen Duc Chien (2011), “Synthesis of SnO2 micro-spheres, nano-rods and nanoflowers via simple hydrothermal route”, Physica E 44, pp 345–349 85 Xuan Hien Vu, Tu Huy Anh Ly, Quang Trung Khuc, Duc Vuong Dang, and Duc Chien Nguyen (2010), “LPG sensing properties of SnO2 nanoparticles doped with several metal oxides by a hydrothermal method”, Adv.Nat Sci.:Nanosci Nanotechnol.1, 025014 (5pp) 86 Yoffe A D ( 2002), “Low-dimensional systems: quantum size eff ects and electronic properties of semiconductor microcrystallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems”, Advances in Physics 51(2), pp 799-890 87 Wang L., Zhang X., Liao X and Yang W (2005), “A simple method to synthesize single-crystalline Zn2SnO4 (ZTO) nanowires and their photoluminescence properties”, Nanotechnology 16, pp 2928–2931 88 Wang J X., Xie S S., Gao Y., Yan X Q., Liu D.F., Yuan H J., Zhou Z.P., Song L., Liu L.F., Zhou W.Y., Wang G (2004), “Growth and characterization of axially periodic Zn2SnO4 (ZTO) nanostructures”, Journal of Crystal Growth 267, pp 177–183 130 89 Yu K., Wu Z., Zhao Q., Li B., and Xie Y (2008), “High-TemperatureStable Au@SnO2 Core/Shell Supported Catalyst for CO Oxidation”, J Phys Chem C 112 (7), pp 2244-2247• DOI: 10.1021/jp711880e 90 Zhang D F., Sun L D., Xu G and Yan C H (2006), “Sizecontrollable one-dimensinal SnO2 nanocrystals: synthesis, growth mechanism, and gas sensing property”, Phys Chem Chem Phys 8, pp 4874–4880 91 Zhang J., Gao L (2004), “Synthesis and characterization of antimonydoped tin oxide (ATO) nanoparticles by a new hydrothermal method”, Materials Chemistry and Physics 87, pp 10–13 92 Zhu H., Yang D., Yu G., Zhang H and Yao K (2006), ”A simple hydrothermal route for synthesizing SnO2 quantum dots”, Nanotechnology 17, pp 2386 – 2389 93 Zhu H., Yang D., Yu G., Zhang H., Jin D., and Yao K (2006), “Hydrothermal Synthesis of Zn2SnO4 Nanorods in the Diameter Regime of Sub-5 nm and Their Properties”, J Phys Chem B 110, pp 7631-7634 94 Zhu X and Geis-Gerstorfer J (2003), “Sol-gel derived Sb-doped SnO2 nanoparticles controlled in size by Nb2O5”, Chem Eng Technol 26, pp 1084-1087 131 ... quan vật liệu SnO2 pha tạp Để nghiên cứu ảnh hưởng tạp chất lên tính chất tăng thêm khả ứng dụng vật liệu SnO2, nhà khoa học nghiên cứu pha thêm số tạp chất với nồng độ khác vào vật liệu SnO2. .. VỀ VẬT LIỆU SnO2 VÀ SnO2 PHA TẠP 1.1 Tổng quan vật liệu SnO2 1.1.1 Cấu trúc tinh thể SnO2 Hình 1.1 Mơ hình cấu trúc tinh thể SnO2 Vật liệu SnO2 vật liệu bán dẫn thuộc nhóm AIVBVI Bán dẫn SnO2. .. chế tạo mẫu vật liệu SnO2, SnO2 pha tạp chất Sb, SnO2 pha tạp chất Zn phép đo thực nghiệm nghiên cứu số tính chất mẫu vật liệu chế tạo Chương trình bày kết chế tạo nghiên cứu mẫu vật liệu phương