ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PTN CƠNG NGHỆ NANO LÊ THỊ BÍCH LIỄU NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN SẮC CỦA MÀNG NANƠ WO3 CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HOÁ Chuyên ngành: Vật liệu Linh kiện Nanơ (Chun ngành đào tạo thí điểm) LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: GS TS NGUYỄN NĂNG ĐỊNH Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2008 MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương - MÀNG MỎNG WO3 VÀ TÍNH CHẤT ĐIỆN SẮC 1.1 Vật liệu điện sắc 1.1.1 Một số khái niệm chung 1.1.2 Hiệu ứng điện sắc phân loại vật liệu điện sắc 1.1.3 Linh kiện điện sắc 1.1.4 Cơ chế hiệu ứng điện sắc màng mỏng ôxít kim loại 1.1.5 Một số ứng dụng vật liệu điện sắc 1.2 Ơxít vơnfram cấu trúc tinh thể 1.3 Các tính chất quang màng mỏng điện sắc 1.3.1 Khái niệm số đại lượng quang sử dụng hiệu ứng điện sắc 1.3.2 Sự thay đổi tính chất quang màng mỏng hiệu ứng điện sắc 1.3.3 Màng mỏng ơxít điện sắc catốt (WO3 MoO3) 10 1.3.4 Màng mỏng ơxít điện sắc anốt (NiO MnO2) 13 1.4 Tính chất quang số hiệu ứng quang sắc, nhiệt sắc 15 1.5 Giải thích tượng nhuộm màu tẩy màu 16 1.5.1 Cấu trúc vùng lượng 16 1.5.2 Dựa vào chế chuyển điện tích vùng hóa trị với chuyển mức polaron 17 1.6 Kết luận chương 18 Chương - THỰC NGHIỆM 2.1 Phương pháp điện hóa 19 2.1.1 Định luật Farađây tốc độ phản ứng điện hoá 19 2.1.2 Trạng thái cân trạng thái phân cực hệ điện hóa 21 2.1.3 Suất điện động nguyên tố điện hoá trạng thái phân cực 22 2.1.4 Khái niệm 22 2.1.5 Sự phân cực hóa học 23 2.1.6 Phân cực nồng độ 24 2.1.7 Phương pháp lắng đọng điện hoá 25 2.2 Thực nghiệm chế tạo màng WO3 27 2.2.1 Xử lý đế ITO 27 2.2.2 Chế tạo màng WO3 27 2.3 Các phương pháp nghiên cứu 28 2.3.1 Phân tích cấu trúc tinh thể 28 2.3.2 Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) 29 2.3.3 Phương pháp tán xạ Raman 30 2.3.4 Đặc trưng quang học màng WO3 hiệu ứng điện sắc 30 2.3.5 Đặc trưng điện hố - Phương pháp qt vịng tuần hồn 31 2.4 Kết luận chương 35 Chương - TÍNH CHẤT ĐIỆN SẮC CỦA MÀNG MỎNG WO3 3.1 Đặc trưng cấu trúc tinh thể cấu tạo phân tử 36 3.2 Đặc trưng điện hoá - Phổ điện quét vòng (CV) 40 3.3 Đặc trưng quang học màng WO3 hiệu ứng điện sắc 42 3.4 Động học q trình tiêm ion màng WO3 47 3.4.1 Phổ Raman q trình tiêm, ion 47 3.4.2 Hiệu ứng mở rộng vùng cấm tiêm cấy ion 49 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 ... Chương - MÀNG MỎNG WO3 VÀ TÍNH CHẤT ĐIỆN SẮC 1.1 Vật liệu điện sắc 1.1.1 Một số khái niệm chung 1.1.2 Hiệu ứng điện sắc phân loại vật liệu điện sắc 1.1.3 Linh kiện điện sắc ... hiệu ứng điện sắc 1.3.2 Sự thay đổi tính chất quang màng mỏng hiệu ứng điện sắc 1.3.3 Màng mỏng ơxít điện sắc catốt (WO3 MoO3) 10 1.3.4 Màng mỏng ơxít điện sắc anốt... trưng quang học màng WO3 hiệu ứng điện sắc 30 2.3.5 Đặc trưng điện hố - Phương pháp qt vịng tuần hồn 31 2.4 Kết luận chương 35 Chương - TÍNH CHẤT ĐIỆN SẮC CỦA MÀNG MỎNG WO3 3.1 Đặc trưng