Nghiên cứu tổng hợp hạt nano GZO ứng dụng trong điện cực trong suốt nanocomposite

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  HUỲNH THỊ BÍCH HẢO NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO GZO ỨNG DỤNG TRONG ĐIỆN CỰC TRONG SUỐT NANOCOMPOSITE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN DUY CƯỜNG HÀ NỘI - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  HUỲNH THỊ BÍCH HẢO NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO GZO ỨNG DỤNG TRONG ĐIỆN CỰC TRONG SUỐT NANOCOMPOSITE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN DUY CƯỜNG HÀ NỘI - 2019 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn TS Nguyễn Duy Cường Các kết khoa học trình bày luận văn thành tựu nghiên cứu chưa công bố tên tác giả khác Số liệu thực nghiệm đạt khoa học, xác trung thực Học viên Huỳnh Thị Bích Hảo Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo i Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn - TS Nguyễn Duy Cường Trong suốt trình thực đề tài, thầy định hướng khoa học, tận tình bảo, giúp đỡ hỗ trợ tơi kiến thức khoa học, tài tinh thần để giúp tơi hồn thành luận văn Bên cạnh đó, q trình học tập hoàn thành luận văn Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ (AIST), trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, nhận nhiều quan tâm giúp đỡ thầy cô, bạn bè người thân gia đình Vì thế: Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thời gian học tập nghiên cứu Viện Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh chị nghiên cứu sinh, bạn học viên cao học Viện AIST em sinh viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nhiều lần giúp đỡ hỗ trợ tơi q trình làm thực nghiệm đóng góp ý kiến giúp tơi hồn thiện luận văn Cuối cùng, muốn gửi lời cảm ơn tới bố mẹ em bên cạnh, động viên, khích lệ, giúp đỡ suốt trình học tập - nghiên cứu Hà Nội, gia đình ln nguồn động lực to lớn để thành cơng Học viên Huỳnh Thị Bích Hảo Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo ii Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG ix MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu oxit dẫn điện suốt (TCO) .5 1.1.1 Lịch sử phát triển vật liệu TCO 1.1.2 Các tính chất đặc trưng TCO 1.1.3 Ứng dụng vật liệu TCO 1.2 Vật liệu ZnO 1.2.1 Cấu trúc vật liệu ZnO 1.2.2 Khuyết tật tinh thể ZnO 11 1.2.3 Tính chất vật liệu ZnO 13 1.2.4 Vật liệu nano ZnO ứng dụng 14 1.3 Vật liệu GZO .16 1.3.1 Màng mỏng GZO 16 1.3.2 Hạt GZO 17 Chƣơng THỰC NGHIỆM 20 2.1 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm 20 2.1.1 Hóa chất .20 2.1.2 Dụng cụ .21 2.1.3 Thiết bị .21 2.2 Tổng hợp vật liệu 22 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo iii Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ 2.2.1 Quy trình tổng hợp vật liệu GZO 22 2.2.2 Quy trình tạo màng AgNWs/GZO NPs .24 2.3 Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng vật liệu 26 2.3.1 Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) .26 2.3.2 Nhiễu xạ tia X (XRD) .27 2.3.3 Phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis) .29 2.3.4 Phương pháp bốn mũi dò 30 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Nghiên cứu hạt nano ZnO pha tạp Ga (GZO) .32 3.1.1 Ảnh hưởng tiền chất lên hình thái hạt nano GZO 32 3.1.2 Ảnh hưởng nồng độ pha tạp Ga 33 3.1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tổng hợp .41 3.2 Nghiên cứu màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs 46 3.2.1 Hình thái bề mặt màng AgNWs/GZO NPs .47 3.2.2 Tính chất điện màng AgNWs/GZO NPs 48 3.2.3 Tính chất quang màng AgNWs/GZO NPs 50 3.2.4 Hệ số chất lượng màng AgNWs/GZO NPs 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo iv Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC KÝ HIỆU λ Bước sóng (Å) Eg Năng lượng vùng cấm (eV) τ Thời gian sống ν Tần số ánh sáng CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt Cường độ sáng mặt đất mặt trời chiếu góc AM 1,5 48,2º so với phương thẳng đứng ATO Antimony-doped Tin Oxide Oxit thiếc pha tạp chì AZO Aluminium-doped Zinc Oxide Oxit kẽm pha tạp nhôm BGN Band-Gap Narrowing Thu hẹp vùng cấm BGR Band-Gap Renormalization Tái chuẩn hóa độ rộng vùng cấm CB Conduction Band Vùng dẫn CT Charge-Transfer Chuyển đổi điện tích Chemical Vapor Deposition Lắng đọng hóa học Field-Emission Scanning Kính hiển vi điện tử quét Electron Microscopy phát xạ trường FOM Figure of Merit Hệ số chất lượng FPD Flat-Panel Display Màn hình phẳng FTO Flour-doped Tin Oxide Oxit thiếc pha tạp flo GZO Gallium-doped Zinc Oxide Oxit kẽm pha tạp gali ITO Indium Tin Oxide Oxit thiếc indi CVD FE-SEM Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo v Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ IZO Indium-doped Zinc Oxide Oxit kẽm pha tạp indi Joint Committee on Powder Ủy ban chung tiêu Diffraction Standards chuẩn nhiễu xạ vật liệu LCD Liquid Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng LED Light Emitting Diode Điốt phát quang LPSP Low-Pressure Spray Pyrolysis JCPDS NPs SERS TCE TCO UV-Vis VB XRD Nhiệt phân phun áp suất thấp Nanoparticles Các hạt nano Surface Enhanced Raman Tán xạ Raman tăng cường Spectroscopy bề mặt Transparent Conductive Điện cực dẫn điện Electrode suốt Transparent Conductive Oxide Oxit dẫn điện suốt Ultraviolet-Visible Tử ngoại - Khả kiến Valance Band Vùng hóa trị X-ray Diffraction Nhiễu xạ tia X Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo vi Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Các ứng dụng TCO Hình 1.2 Cấu trúc tinh thể ZnO: (a) kiểu lập phương đơn giản, (b) kiểu cấu trúc giả kẽm, (c) kiểu lục giác [46] 10 Hình 1.3 Ơ sở cấu trúc ZnO kiểu wurtzite [3] 10 Hình 1.4 Các sai hỏng điểm: (1) nút khuyết, (2) tự xen kẽ, (3) tạp chất xen kẽ, (4,5) tạp chất thay 11 Hình 1.5 Sai hỏng điểm cấu trúc tinh thể 12 Hình 1.6 Đặc điểm J-V pin mặt trời sử dụng hạt ZnO hạt GZO (2-, 4mol%) NPs ánh sáng mặt trời mô (AM 1,5 G) [47] .18 Hình 1.7 Đặc tính J-V (a) pin mặt trời polyme [66], (b) OLED [61] có sử dụng màng điện cực suốt 19 Hình 2.1 Một số thiết bị thí nghiệm 21 Hình 2.2 Quy trình tổng hợp hạt nano GZO phương pháp phân hủy nhiệt 24 Hình 2.3 Phương pháp in gạt 25 Hình 2.4 Thiết bị kính hiển vi điện tử quét JEOL JSM-7600F (Mỹ) phịng thí nghiệm Hiển vi điện tử (BKEMMA), Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ (AIST), trường Đại học Bách Khoa Hà Nội (HUST) 26 Hình 2.5 Nguyên tắc chung phương pháp hiển vi điện tử SEM, TEM 27 Hình 2.6 Sự phản xạ bề mặt tinh thể 28 Hình 2.7 Sơ đồ mạch điện phương pháp bốn mũi dò [2] .30 Hình 3.1 Ảnh FE-SEM hạt nano GZO tổng hợp hai nhóm tiền chất khác nhau: a) Zn(act)2 Ga(NO3)3, b) Zn(acac)2 Ga(acac)3 32 Hình 3.2 Ảnh FE-SEM hạt nano GZO tổng hợp theo nồng độ Ga khác nhau: (a) 0%, (b)1%, (c) 3%, (d) 5%, (e) 7% (f) 9% 34 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X hạt GZO tổng hợp tiền chất Zn(acac)2 Ga(acac)3 nồng độ Ga khác .35 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo vii Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ Hình 3.4 Đỉnh (101) mở rộng hạt GZO tổng hợp tiền chất Zn(acac)2 Ga(acac)3 nồng độ pha tạp Ga khác 36 Hình 3.5 Phổ truyền qua màng GZO tổng hợp theo nồng độ pha tạp Ga khác 38 Hình 3.6 Sự phụ thuộc (αhν)2 vào lượng photon (hν) hạt GZO tổng hợp theo nồng độ Ga khác .39 Hình 3.7 Ảnh hưởng pha tạp loại n đến vùng cấm chất bán dẫn oxit kim loại [20] .40 Hình 3.8 Ảnh FE-SEM hạt nano GZO tổng hợp theo nhiệt độ khác nhau: (a)190 °C, (b) 210 °C, (c) 230 °C, (d) 250 °C, (e) 270 °C (f) 290 °C .41 Hình 3.9 Giản đồ nhiễu xạ tia X hạt nano GZO tổng hợp theo nhiệt độ phản ứng khác .43 Hình 3.10 Đỉnh (101) mở rộng hạt GZO tổng hợp tiền chất Zn(acac)2 Ga(acac)3 nhiệt độ khác .44 Hình 3.11 Phổ truyền qua màng GZO tổng hợp tiền chất theo nhiệt độ phản ứng khác 45 Hình 3.12 Sự phụ thuộc (αhν)2 vào lượng photon (hν) hạt GZO tổng hợp theo nhiệt độ phản ứng khác .46 Hình 3.13 Ảnh FE-SEM màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs: (a) AgNWs, (b) AgNWs/GZO-1, (c) AgNWs/GZO-2, (d) AgNWs/GZO-3 48 Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện tương đương màng AgNWs AgNWs/GZO NPs 49 Hình 3.15 Độ truyền qua màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs 50 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo viii Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ cho liên kết sợi Ag trở nên tốt hơn, sợi nano Ag bị ép chặt lên hạt GZO phủ lên đế thủy tinh Có thể nói rằng, việc giảm điện trở tiếp xúc (Rtx) sợi nano Ag với cho hạt nano GZO lấp đầy khoảng trống sợi nano Ag, kích thước hạt nano GZO nhỏ so với kích thước AgNW (được minh họa hình 3.14) Bảng 3.5 Giá trị điện trở bề mặt màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs Điện trở bề mặt RS (Ω/) Tên màng Trung Lần Lần Lần Lần Lần AgNWs 246,1 244,2 184,9 197,2 251,2 224,72 AgNWs/PVB 77,1 56,1 60,2 57,3 62,3 62,6 AgNWs/GZO-1 24,9 30,6 27,1 30,1 27,9 28,12 AgNWs/GZO-2 18,8 17,3 14,5 20,6 19,7 18,18 AgNWs/GZO-3 9,9 11,7 12,5 13,3 16,1 12,7 bình Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện tương đương màng AgNWs AgNWs/GZO NPs Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 49 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ Trong mạch điện tương đương, chỗ liên kết sợi nano Ag hạt nano GZO có điện trở ký hiệu RGZO (RGZO song song với Rtx) làm giảm điện trở tương đương (Rtđ) giao điểm sợi Ag, Rtđ tính theo biểu thức: Rtđ = (RGZO*Rtx)/(RGZO + Rtx) (3.4) Từ cơng thức (3.4), khẳng định Rtđ < Rtx nên điện trở tiếp xúc sợi Ag giảm làm cho điện trở bề mặt giảm theo Nhờ đó, electron tự chạy qua điểm nối dây mà không trải qua điện trở đáng kể 3.2.3 Tính chất quang màng AgNWs/GZO NPs Ngoài yếu tố điện trở bề mặt độ truyền qua ảnh hưởng nhiều đến chất lượng màng điện cực suốt Hình 3.15 cho thấy độ truyền qua màng nanocomposite dựa AgNWs chế tạo phương pháp in gạt đế thủy tinh Hình 3.15 cho thấy, độ truyền qua tất màng cao vùng nhìn thấy vùng hồng ngoại gần (> 69% 550 nm) Ngồi ra, ta thấy độ truyền qua bị giảm đáng kể số lớp GZO tăng lên Điều tán xạ ánh sáng xảy bề mặt màng độ dày màng làm cản trở truyền ánh sáng Các giá trị độ truyền qua màng nanocomposite bước sóng 550 nm thể bảng 3.6 Hình 3.15 Độ truyền qua màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 50 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ 3.2.4 Hệ số chất lƣợng màng AgNWs/GZO NPs Đối với ứng dụng pin mặt trời lớp điện cực suốt phải có điện trở bề mặt thấp cho phép ánh sáng truyền qua vùng nhìn thấy Để đánh giá chất lượng màng dựa sợi nano AgNW, tỷ số quang - điện sử dụng số nghiên cứu gần [63, 48]:  188,5  op  T  1   RS  dc   2 (3.5) Trong đó: T độ truyền qua, RS điện trở bề mặt, σop độ dẫn quang σdc độ dẫn điện trực tiếp màng Tỷ số σdc/σop xem hệ số chất lượng (FOM) màng điện cực suốt giá trị lớn chất lượng màng tốt Từ biểu thức 3.5, ta suy cơng thức tính FOM sau:  dc 188,5   op RS T 1/2  1 (3.6) Giá trị FOM màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs tính dựa vào công thức (3.6) với độ truyền qua bước sóng 550 nm điện trở bề mặt màng vật liệu (được lấy giá trị trung bình từ lần đo), kết trình bày bảng 3.6 Bảng 3.6 Giá trị độ truyền qua, điện trở bề mặt FOM màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs Độ truyền qua Tên màng 550 nm T (%) Điện trở bề mặt FOM RS (Ω/) σdc/σop (Ω-1) AgNWs 96,1 224,72 41,75 AgNWs/PVB 90,0 62,6 55,67 AgNWs/GZO-1 84,4 28,12 75,74 AgNWs/GZO-2 77,8 18,18 77,53 AgNWs/GZO-3 69,4 12,7 74,07 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 51 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Cơng nghệ Kết tính tốn từ bảng 3.6 cho thấy, chất lượng màng AgNWs cải thiện rõ rệt phủ thêm lớp hạt nano GZO màng AgNWs/GZO-2 cho chất lượng tốt với độ truyền qua bước sóng 550 nm 77,8% điện trở bề mặt 18,18 Ω/ Theo tìm hiểu nhóm chúng tơi, chưa có công bố nghiên cứu hạt nano GZO cho ứng dụng màng điện cực nanocomposite Do đó, nói kết nghiên cứu hướng mở rộng khả ứng dụng hạt nano GZO lĩnh vực quang điện tử Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 52 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận Trên sở kết nghiên cứu trình bày luận văn, chúng tơi đưa số kết luận sau: Đã chế tạo thành công hạt nano ZnO pha tạp Ga (GZO) phương pháp phân hủy nhiệt từ tiền chất zinc (II) acetylacetonate (Zn(acac)2) gallium (III) acetylacetonate (Ga(acac)3) Đã tìm quy trình chế tạo hạt nano GZO có tính ổn định cao, với điều kiện tổng hợp nồng độ 5% Ga, nhiệt độ 210 °C thời gian hạt nano GZO có kích thước 13 - 24 nm độ truyền qua 93,5% 550 nm tốt Chế tạo thành công màng điện cực nanocomposite AgNWs/GZO NPs đế thủy tinh phương pháp in gạt Màng nanocomposite AgNWs/GZO NPs đạt giá trị FOM cao 77,53 Ω-1, với độ truyền qua 77,8% 550 nm điện trở bề mặt 18,18 Ω/ phủ thêm lớp hạt nano GZO Kiến Nghị Khảo sát đặc tính học màng AgNWs/GZO NPs độ bám dính, độ ổn định nhiệt, độ ổn định mơi trường khơng khí… đến chất lượng màng nanocomposite Thử nghiệm chế tạo màng AgNWs/GZO NPs đế mềm dẻo (như plastic) khảo sát đặc tính quang - điện màng nanocomposite Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 53 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Huynh Thi Bich Hao, Nguyen Thi Thu Hien, Duong Thanh Tung, Nguyen Huu Dung, Trinh Xuan Anh and Nguyen Duy Cuong, “Synthesis of Gadoped ZnO nanoparticles by solvothermal method”, Journal of Science & Technology Technical Universities (đã chấp nhận đăng) Huỳnh Thị Bích Hảo, Nguyễn Thị Thu Hiền, Hồng Văn Hồn, Ngơ Văn Chính, Chu Đức Thành, Nguyễn Duy Cường, “Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tổng hợp đến tính chất quang hạt nano ZnO pha tạp Ga (GZO)”, Kỷ yếu Hội nghị Vật lý Chất rắn Khoa học Vật liệu Toàn quốc lần thứ 11 - SPMS 2019 (đã chấp nhận đăng) Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 54 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Cao Thị Mỹ Dung, Trần Cao Vinh, Nguyễn Hữu Chí (2007), "Ảnh hưởng pha tạp Ga lên tính chất điện màng ZnO tạo phương pháp phún xạ magnetron", Tạp chí phát triển Khoa học Cơng nghệ, 10(3), tr 37-41 [2] Nguyễn Năng Định (2005), Vật lý kỹ thuật màng mỏng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [3] Lưu Thị Việt Hà (2018), Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano hệ ZnO pha tạp Mn, Ce, C đánh giá khả quang oxi hóa chúng, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Học viện Khoa học Cơng nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam [4] Phùng Nguyễn Thái Hằng (2011), Nghiên cứu chế tạo màng dẫn điện suốt ZnO pha tạp Vanadium phương pháp đồng phún xạ, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [5] Nguyễn Trần Hồng Nhật, Trần Cao Vinh, Phan Bách Thắng (2016), "Chế tạo khảo sát cấu trúc tinh thể hình thái học màng mỏng ZnO pha tạp (Ga In)", Tạp chí phát triển Khoa học Cơng nghệ, 19(T3-2016), tr 8491 [6] Nguyễn Tư (2017), Nghiên cứu chế tạo tính chất quang vật liệu ZnO, ZnO pha tạp Cácbon, Luận án Tiến sĩ Khoa học Vật liệu, Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [7] Trần Cao Vinh (2009), Tạo màng dẫn điện suốt phương pháp phún xạ magnetron, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Tiếng Anh [8] Ajimsha R.S., Das A.K., Misra P., Joshi M.P., Kukreja L.M., Kumar R., Sharma T.K., Oak S.M (2015), "Observation of low resistivity and high Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 55 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ mobility in Ga doped ZnO thin films grown by buffer assisted pulsed laser deposition", Journal of Alloys and Compounds, 638, pp 55-58 [9] AlKahlout Amal (2013), "A wet chemical preparation of transparent conducting thin films of Ga-doped ZnO nanoparticles", Journal of sol-gel science technology, 67(2), pp 331-338 [10] Barasheed Abeer Z., Kumar S.R Sarath, Alshareef Husam N (2013), "Temperature dependent thermoelectric properties of chemically derived gallium zinc oxide thin films", Journal of Materials Chemistry C, 1(26), pp 4122-4127 [11] Burstein Elias (1954), "Anomalous optical absorption limit in InSb", Physical Review, 93(3), pp 632-633 [12] Chen Kuan-Jen, Fang Te-Hua, Hung Fei-Yi, Ji Liang-Wen, Chang ShoouJinn, Young Sheng-Joue, Hsiao Y.J (2008), "The crystallization and physical properties of Al-doped ZnO nanoparticles", Applied Surface Science, 254(18), pp 5791-5795 [13] Chen Shuqun, Carraro Giorgio, Barreca Davide, Sapelkin Andrei, Chen Wenzhi, Huang Xuan, Cheng Qijin, Zhang Fengyan, Binions Russell (2015), "Aerosol assisted chemical vapour deposition of Ga-doped ZnO films for energy efficient glazing: effects of doping concentration on the film growth behaviour and opto-electronic properties", Journal of Materials Chemistry A, 3(24), pp 13039-13049 [14] Chen Shuqun, Warwick Michael E.A., Binions Russell (2015), "Effects of film thickness and thermal treatment on the structural and opto-electronic properties of Ga-doped ZnO films deposited by sol–gel method", Solar Energy Materials Solar Cells, 137, pp 202-209 [15] Choi Yong-June and Park Hyung-Ho (2014), "A simple approach to the fabrication of fluorine-doped zinc oxide thin films by atomic layer deposition at low temperatures and an investigation into the growth mode", Journal of Materials Chemistry C, 2(1), pp 98-108 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 56 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ [16] Chongsri K and Pecharapa W (2015), "Structural Properties of Ga-Doped ZnO Nanoparticles Synthesized by Co-Precipitation Process", Integrated Ferroelectrics, 165(1), pp 159-166 [17] Chung Choong-Heui, Song Tze-Bin, Bob Brion, Zhu Rui, Yang Yang (2012), "Solution-processed flexible transparent conductors composed of silver nanowire networks embedded in indium tin oxide nanoparticle matrices", Nano Research, 5(11), pp 805-814 [18] Cimitan Samanta, Albonetti Stefania, Forni Laura, Peri Francesca, Lazzari Dario (2009), "Solvothermal synthesis and properties control of doped ZnO nanoparticles", Journal of Colloid Interface Science, 329(1), pp 73-80 [19] Dixon Sebastian C., Scanlon David O., Carmalt Claire J., Parkin Ivan P (2016), "n-Type doped transparent conducting binary oxides: an overview", Journal of Materials Chemistry C, 4(29), pp 6946-6961 [20] Dou Y., Fishlock T., Egdell R.G., Law D.S.L., Beamson G (1997), "Bandgap shrinkage in n-type-doped CdO probed by photoemission spectroscopy", Physical Review B, 55(20), p R13381 [21] Du Ahn Byung, Oh Sang Hoon, Lee Choong Hee, Kim Gun Hee, Kim Hyun Jae, Lee Sang Yeol (2007), "Influence of thermal annealing ambient on Gadoped ZnO thin films", Journal of Crystal Growth, 309(2), pp 128-133 [22] Fortunato E., Gonỗalves A., Pimentel A., Barquinha P., Gonỗalves G., Pereira L., Ferreira I., Martins R (2009), "Zinc oxide, a multifunctional material: from material to device applications", Applied Physics A, 96(1), pp 197-205 [23] Horng Ray-Hua, Huang Chiung-Yi, Yin Chen-Yang, Ravadgar Parvaneh, Wuu Dong-Sing (2013), "Growth and Characterization of Single Crystalline Ga-doped ZnO Thin Films Using Metal-Organic Chemical Vapor Deposition", ECS Transactions, 53(2), pp 3-9 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 57 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ [24] Hu Liangbing, Kim Han Sun, Lee Jung-Yong, Peumans Peter, Cui Yi (2010), "Scalable coating and properties of transparent, flexible, silver nanowire electrodes", ACS nano, 4(5), pp 2955-2963 [25] Ito Seigo, Chen Peter, Comte Pascal, Nazeeruddin Mohammad Khaja, Liska Paul, Péchy Péter, Grätzel Michael (2007), "Fabrication of screen‐printing pastes from TiO2 powders for dye‐sensitised solar cells", Progress in photovoltaics: research applications, 15(7), pp 603-612 [26] Jeon Ju-Won, Jeon Dae-Woo, Sahoo Trilochan, Kim Myoung, Baek JongHyeob, Hoffman Jessica Lynn, Kim Nam Soo, Lee In-Hwan (2011), "Effect of annealing temperature on optical band-gap of amorphous indium zinc oxide film", Journal of Alloys Compounds, 509(41), pp 10062-10065 [27] Jeong Moon Ki and Lee Hee Chul (2014), "A Study on the Optical and Electrical Properties of GZO/Pt/GZO Multilayered Transparent Electrodes for Photonic Applications", Advanced Materials Research, 905, pp 78-81 [28] Kim Areum, Won Yulim, Woo Kyoohee, Kim Chul-Hong, Moon Jooho (2013), "Highly transparent low resistance ZnO/Ag nanowire/ZnO composite electrode for thin film solar cells", ACS nano, 7(2), pp 1081-1091 [29] Knapp Caroline E., Dyer Caragh, Chadwick Nicholas P., Hazael Rachael, Carmalt Claire J (2018), "Metal β-diketoiminate precursor use in aerosol assisted chemical vapour deposition of gallium-and aluminium-doped zinc oxide", Polyhedron, 140, pp 35-41 [30] Lee Hyun Jun, Hwang Ju Hyun, Choi Kyung Bok, Jung Sun-Gyu, Kim Kyu Nyun, Shim Yong Sub, Park Cheol Hwee, Park Young Wook, Ju ByeongKwon (2013), "Effective indium-doped zinc oxide buffer layer on silver nanowires for electrically highly stable, flexible, transparent, and conductive composite electrodes", ACS applied materials interfaces, 5(21), pp 1039710403 [31] Li Peng, Wang Xiaolei, Zhang Xiaolei, Zhang Lixia, Yang Xuwei, Zhao Bing (2019), "Investigation of the Charge-Transfer Between Ga-Doped ZnO Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 58 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ Nanoparticles and Molecules Using Surface-Enhanced Raman Scattering: Doping Induced Band-Gap Shrinkage", Frontiers in Chemistry, [32] Li Yuan-Qing, Yong Kang, Xiao Hong-Mei, Ma Wang-Jing, Zhang GuangLei, Fu Shao-Yun (2010), "Preparation and electrical properties of Ga-doped ZnO nanoparticles by a polymer pyrolysis method", Materials Letters, 64(15), pp 1735-1737 [33] Liu Yanli, Li Yufang, Zeng Haibo (2013), "ZnO-based transparent conductive thin films: doping, performance, and processing", Journal of Nanomaterials, 2013, pp 1-9 [34] Luo Li (2013), Solution-processed transparent electrodes from metal oxide nanocrystals for thin film optoelectronics, Doctor of Sciences, ETH Zurich [35] Luque Antonio and Hegedus Steven (2011), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Wiley & Sons, Ltd United Kingdom [36] Ma Yunfeng, Zeng Yong, Perrodin Didier, Bourret Edith, Jiang Yijian (2017), "Single-crystal growth of ZnO: Ga by the traveling-solvent floatingzone method", Crystal Growth Design, 17(3), pp 1008-1015 [37] Mahdhi H., Ayadi Z Ben, Gauffier J.L., Djessas K., Alaya S (2015), "Influence of sputtering power on the properties of thin layers of GZO for photovoltaic applications", Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 26(5), pp 3336-3343 [38] Mikhailov Mikhail M., Neshchimenko Vitaly V., Yuryev Semyon A., Sokolovskiy Alexey N (2018), Investigation of Optical Properties and Radiation Stability of TiO2 Powders before and after Modification by Nanopowders of Various Oxides, Titanium Dioxide-Material for a Sustainable Environment, IntechOpen [39] Minami Tadatsugu (2005), "Transparent conducting oxide semiconductors for transparent electrodes", Semiconductor science technology, 20(4), p S35 [40] Moditswe Charles, Muiva Cosmas M., Juma Albert (2016), "Highly conductive and transparent Ga-doped ZnO thin films deposited by chemical Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 59 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ spray pyrolysis", Optik - International Journal for Light and Electron Optics, 127(20), pp 8317-8325 [41] Moss T.S (1954), "The interpretation of the properties of indium antimonide", Proceedings of the Physical Society Section B, 67(10), pp 775-782 [42] Mridha S and Basak D (2007), "Aluminium doped ZnO films: electrical, optical and photoresponse studies", Journal of Physics D: Applied Physics, 40(22), p 6902 [43] Muramatsu Atsushi, Kanie Kiyoshi, Sasaki Takafumi, Nakaya Masafumi (2016), "Preparation of Monodispersed Nanoparticles of Transparent Conductive Oxides", KONA Powder Particle Journal, 33, pp 340-353 [44] Nayak Pradipta K, Yang Jihoon, Kim Jinwoo, Chung Seungjun, Jeong Jaewook, Lee Changhee, Hong Yongtaek (2008), "Spin-coated Ga-doped ZnO transparent conducting thin films for organic light-emitting diodes", Journal of Physics D: Applied Physics, 42(3), p 035102 [45] Nguyen Van Toan, Nguyen Thi Thu Hien, Pham Anh Tuan, Tran Duc Huy, Dang Viet Anh Dung, Vu Ngoc Phan, Nguyen Huu Dung, Duong Tung Thanh, Nguyen Duy Cuong (2019), "Effect of aluminium concentration and reaction temperature on the structural and optical properties of Al-doped ZnO particles", Materials Research Express [46] Ong Chin Boon, Ng Law Yong, Mohammad Abdul Wahab (2018), "A review of ZnO nanoparticles as solar photocatalysts: synthesis, mechanisms and applications", Renewable Sustainable Energy Reviews, 81, pp 536-551 [47] Park Hye-Jeong, Lee Kang Hyuck, Sameera Ivaturi, Kim Sang-Woo (2015), "Synthesis of highly crystalline Ga-doped zinc-oxide nanoparticles for hybrid polymer solar cells", Journal of the Korean Physical Society, 66(9), pp 1422-1425 [48] Pathirane Minoli K., Khaligh Hadi Hosseinzadeh, Goldthorpe Irene A., Wong William S (2017), "Al-doped ZnO/Ag-nanowire composite electrodes Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 60 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ for flexible 3-dimensional nanowire solar cells", Scientific reports, 7(1), p 8916 [49] Pirvahshi Mojtaba Mahmoudzadeh (2018), "The study of transparent conducting gallium doped ZnO thin films in order to use in solar cells", International Journal of Physical Research, 6(2), pp 56-59 [50] Rao T Prasada and Kumar M.C Santhosh (2010), "Physical properties of Ga-doped ZnO thin films by spray pyrolysis", Journal of Alloys Compounds, 506(2), pp 788-793 [51] Rodnyi P.A and Khodyuk I.V (2011), "Optical and luminescence properties of zinc oxide", Optics and Spectroscopy, 111(5), pp 776-785 [52] Sans J.A., Sánchez-Royo J.F., Segura A., Tobias G., Canadell E (2009), "Chemical effects on the optical band-gap of heavily doped ZnO: M III (M= Al, Ga, In): an investigation by means of photoelectron spectroscopy, optical measurements under pressure, and band structure calculations", Physical Review B, 79(19), p 195105 [53] Serrao F.J and Dharmaprakash S.M (2016), "Structural, optical and electrical properties of sol–gel prepared Ga: ZnO thin film", Materials Research Innovations, 20(6), pp 470-474 [54] Shirahata Takahiro, Kawaharamura Toshiyuki, Fujita Shizuo, Orita Hiroyuki (2015), "Transparent conductive zinc-oxide-based films grown at low temperature by mist chemical vapor deposition", Thin Solid Films, 597, pp 30-38 [55] Simovic Bojana, Poleti Dejan, Golubović Aleksandar V., Matkovic Aleksandar, Scepanovic Maja, Babić Biljana M., Branković Goran O (2017), "Enhanced photocatalytic degradation of RO16 dye using Ag modified ZnO nanopowders prepared by the solvothermal method", Processing Application of Ceramics, 11(1), pp 27-38 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 61 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ [56] Tsay Chien-Yie and Hsu Wei-Tse (2017), "Comparative studies on ultraviolet-light-derived photoresponse properties of ZnO, AZO, and GZO transparent semiconductor thin films", Materials, 10(12), p 1379 [57] Tsay Chien-Yie and Lee Wen-Che (2013), "Effect of dopants on the structural, optical and electrical properties of sol–gel derived ZnO semiconductor thin films", Current Applied Physics, 13(1), pp 60-65 [58] Ungula J., Dejene B.F., Swart H.C (2017), "Effect of annealing on the structural, morphological and optical properties of Ga-doped ZnO nanoparticles by reflux precipitation method", Results in Physics, 7, pp 2022-2027 [59] Ungula J., Dejene B.F., Swart H.C (2018), "Effect of pH on the structural, optical and morphological properties of Ga-doped ZnO nanoparticles by reflux precipitation method", Physica B: Condensed Matter, 535, pp 251257 [60] Ungula J., Dejene B.F., Swart H.C (2018), "Band gap engineering, enhanced morphology and photoluminescence of un-doped, Ga and/or Al-doped ZnO nanoparticles by reflux precipitation method", Journal of Luminescence, 195, pp 54-60 [61] Wang Hu, Li Kun, Tao Ye, Li Jun, Li Ye, Gao Lan-Lan, Jin Guang-Yong, Duan Yu (2017), "Smooth ZnO:Al-AgNWs composite electrode for flexible organic light-emitting device", Nanoscale Research Letters, 12(1), p [62] Wei Hao, Li Meng, Ye Zichao, Yang Zhi, Zhang Yafei (2011), "Novel Gadoped ZnO nanocrystal ink: Synthesis and characterization", Materials Letters, 65(3), pp 427-429 [63] Xue Qingwen, Yao Weijing, Liu Jun, Tian Qingyong, Liu Li, Li Mengxiao, Lu Qiang, Peng Rui, Wu Wei (2017), "Facile synthesis of silver nanowires with different aspect ratios and used as high-performance flexible transparent electrodes", Nanoscale research letters, 12(1), p 480 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 62 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ [64] Yang Jiyeon and Kim Jihoon (2018), "Electrical and Optical Properties of Ga-Doped ZnO Thin Films Prepared by a Polymer-Assisted Solution Process", Journal of Imaging Science Technology, 62(4), pp 40402-140402-6 [65] Zak Ali Khorsand, Aziz Nur Suhaili Abd, Hashim Abdul Manaf, Kordi Frouzan (2016), "XPS and UV-vis studies of Ga-doped zinc oxide nanoparticles synthesized by gelatin based sol-gel approach", Ceramics International, 42(12), pp 13605-13611 [66] Zhang Xiaoqin, Wu Jiang, Wang Jiantai, Yang Qingqing, Zhang Baohua, Xie Zhiyuan (2016), "Low-Temperature All-Solution-Processed Transparent Silver Nanowire-Polymer/AZO Nanoparticles Composite Electrodes for Efficient ITO-Free Polymer Solar Cells", ACS Applied Materials Interfaces, 8(50), pp 34630-34637 [67] Zhou Haifeng, Wang Hua, Tian Xingyou, Zheng Kang, Xu Fei, Su Zheng, Tian Konghu, Fang Fei (2014), "Solvothermal synthesis of gallium-doped zinc oxide nanoparticles with tunable infrared absorption", Materials Research Express, 1(4), p 045022 [68] Zhou Haifeng, Wang Hua, Zheng Kang, Gu Zhen, Wu Zhaofeng, Tian Xingyou (2014), "Aluminum-doped zinc oxide nanoparticles with tunable near-infrared absorption/reflectance by a simple solvothermal process", RSC Advances, 4(81), pp 42758-42763 Luận văn Thạc sỹ Khoa học Huỳnh Thị Bích Hảo 63 ... đề tài “NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HẠT NANO GZO ỨNG DỤNG TRONG ĐIỆN CỰC TRONG SUỐT NANOCOMPOSITE? ?? nhằm nghiên cứu chế tạo khảo sát vật liệu GZO đánh giá ứng dụng vật liệu GZO lĩnh vực quang điện tử... quang hạt nano GZO tổng hợp - Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm điện cực suốt nanocomposite AgNWs /GZO NPs sử dụng hạt nano GZO tổng hợp Khảo sát đặc tính quang điện màng nanocomposite Đối tƣợng nghiên. .. tổng hợp để có hạt nano GZO có tính chất phù hợp với ứng dụng màng điện cực nanocomposite 3.1 Nghiên cứu hạt nano ZnO pha tạp Ga (GZO) 3.1.1 Ảnh hƣởng tiền chất lên hình thái hạt nano GZO Kích thước