CNT phủ các hạt nanô của một số kim loại (Co, Ag, Pt và Au)
Để xác định định tính thành phần của lớp màng nhạy khí CNT sau khi phủ một lớp quy đổi khoảng 2 nm và 4 nm các kim loại (Co, Ag, Pt và Au), bề mặt lớp màng CNT/(Co, Ag, Pt và Au) được phân tích thành phần bằng phương pháp phổ tán sắc năng lượng (EDX).
Hình 4.4; 4.5; 4.6 và 4.7 lần lượt là hình ảnh phổ EDX của lớp CNT mọc trên điện cực đế Al2O3 sau khi phủ một lớp vật liệu kim loai: Co, Ag, Pt và Au có bề dày quy đổi2 nm và 4 nm. Kết quả phân tích phổ EDX cho thấy xuất hiện các peak đặc trưng của các nguyên tố thành phần linh kiện cảm biến như: peak đặc trưng nguyên tố C của vật liệu nhạy khí CNT, nguyên tố Al và O của đế Al2O3 và các nguyên tố Co, Ag, Pt, Au của các kim loại phủ. Tuy nhiên do hàm lượng của các thành phần có sự khác nhau rất lớn nên cường độ của các peak đặc trưng khác nhau nhiều.
96
Kết quả phân tích phổ EDX của lớp nhạy khí CNT sau khi phủ kim loại Co có bề dày quy đổi 2 nm và 4 nm (hình 4.4) cho thấy: ngoài các peak đặc trưng của vật liệu CNT nhạy khí và đế như: peak đặc trưng của Al, C, O; phổ EDX cảm biến sau khi phủ 2 nm Co bắt đầu xuất hiện các peak đặc trưng của Co (hình 4.4 b), tuy nhiên do lớp phủ rất mỏng, tỷ lệ thành phần Co trên bề mặt màng CNT rất nhỏ nên cường độ peak rất yếu, cường độ peak Co mạnh nhất cũng chỉ bằng 1/3 cường độ peak O, cường độ peak đặc trưng của Co có thể thấy rõ hơn trong khung hình ảnh phóng to trên hình 4.4 b. Sau khi tăng bề dày lớp phủ Co lên 4 nm, kết quả phân tích phổ EDX cho thấy cường độ peak đặc trưng của Co tăng đáng kể và có thể nhìn thấy khá rõ trên hình 4.4 b, cường độ peak đặc trưng mạnh nhất của Co bằng khoảng 2/3 cường độ peak đặc trưng của O.
a)
b)
97
Đồng thời bắt đầu xuất hiện các peak đặc trưng mới của Co (có thể nhìn thấy rõ trong khung hình phóng to của hình 4.4 b.
Phổ EDX của lớp nhạy khí CNT sau khi phủ kim loại Ag có bề dày quy đổi 2 nm và 4 nm (hình 4.5) cho thấy: cũng giống phổ EDX của CNT phủ Co, ngoài các peak đặc trưng của vật liệu CNT nhạy khí và đế như: peak đặc trưng của Al, C, O; phổ EDX cảm biến sau khi phủ 2 nm Ag bắt đầu xuất hiện các peak đặc trưng của Ag (hình 4.5 a), tuy cường độ peak đặc trưng của Ag còn khá yếu so với các peak đặc trưng của C hay Al nhưng cường độ peak đặc trưng trong hai trường hợp phủ 2 nm và 4 nm Ag bằng khoảng 1/2 so với cường độ peak đặc trưng của O (có thể nhìn thấy rõ trong khung hình phóng to của hình 4.5 a và b).
a)
b)
98
Hình 4.6 là phổ EDX của lớp nhạy khí CNT sau khi phủ kim loại Pt có bề dày quy đổi 2 nm và 4 nm, ngoài các peak đặc trưng của vật liệu CNT nhạy khí và đế như: peak đặc trưng của Al, C, O; phổ EDX cảm biến sau khi phủ 2 nm Pt xuất hiện các peak đặc trưng của Pt (hình 4.6 a), tuy nhiên cường độ peak đặc trưng Pt còn khá yếu cường độ peak mạnh nhất chỉ bằng khoảng 2/3 cường độ peak đặc trưng của O nhưng cũng đủ chứng minh sự có mặt của thành phần Pt trong lớp màng nhạy khí CNT (có thể thấy rõ trong khung hình phóng to của hình 4.6 a).
Sau khi tăng bề dày lớp phủ Pt lên 4 nm, cường độ peak đặc trưng tăng rất mạnh, thậm chí cường độ peak đặc trưng của Pt còn lớn gấp đôi cường độ peak đặc trưng của O
a)
b)
99
đồng thời các peak đặc trưng của Pt trong hình 4.6 a chưa hiện diện thì đã bắt đầu xuất hiện trong hình 4.6 b (có thể thấy rõ trong khung hình phóng to).
Hình 4.7 là phổ EDX của lớp nhạy khí CNT sau khi phủ kim loại Au có bề dày quy đổi 2 nm và 4 nm, cũng giống như các phổ EDX của CNT phủ các kim loại trước ngoài các peak đặc trưng của Al, C, O của thành phần đế và lớp CNT nhạy khí; phổ EDX cảm biến sau khi phủ 2 nm Au bắt đầu xuất hiện các peak đặc trưng của Au có cường độ khá mạnh xấp xỉ bằng cường độ peak đặc trưng của O, là minh chứng thể hiện sự có mặt của Au trong lớp nhạy khí CNT (hình 4.7 a). Sau khi tăng bề dày lớp phủ lên 4 nm, chúng ta có thể thấy cường độ peak đặc trưng Au tăng lên rất mạnh và bắt đầu xuất hiện các peak đặc trưng mới (hình 4.7 b).
Hình 4.7 Phổ EDX của CNT sau khi phủ 2 nm Au (a) và 4 nm Au (b) .
a)
100