VÀ CÁC KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU
Các màng mỏng SiO2 có rất nhiều ứng dụng trong công nghệ điện tử và photonic. Một số kỹ thuật đã được phát triển để nuôi các lớp này như là sputter deposition, kỹ thuật bốc bay lắng đọng trong chân không và oxy hoá nhiệt. Kỹ thuật sol-gel là một loại kỹ thuật không đắt tiền, không đòi hỏi chân không hoặc nhiệt độ cao, có thể được dùng để chế tạo ra các màng SiO2 này. Phương pháp sol-gel liên hệ tới các phản ứng hoá học trong môi trường dung dịch (wet chemical) dẫn đến việc hình thành các lớp oxyt rắn đặc. Trong quá trình sol-gel, tetra-ethoxy-silane (Si(C2H5O)4), được viết tắt là TEOS, được cho tiến hành phản ứng thuỷ phân với nước, rồi chúng tự ngưng tụ lại với nhau, tuỳ theo điều kiện của phản ứng mà kết quả cuối cùng là một ”sol” chứa các hạt lơ lửng SiO2, hình tròn, kích thước thay đổi trong phạm vi từ vài nm tới vài trăm nm. Chúng tôi đã sử dụng phương pháp trộn hỗn hợp của TEOS, amoniac, nước và cồn, để cho phản ứng và cuối cùng nhận được các hạt vi cầu SiO2 kích thước có thể thay đổi từ 100 nm tới ~ 400 nm. Hỗn hợp dung dịch ban đầu bao gồm 0,376 g TEOS; 7,891 g cồn; 0,805 g nước và 0,693 g amoniac [12]. Hỗn hợp trên được khuấy trộn mạnh trong 3-4 giờ, sau đó để nuôi lớn tiếp các hạt SiO2, một lượng TEOS thích hợp lại tiếp tục được đưa vào hỗn hợp dung dịch trên. Dung dịch được để yên và các hạt tiếp tục được nuôi phát triển to đến cỡ vài trăm nm trong 1 tháng. Sau cùng, các hạt tròn lơ lửng được rửa và phân bố trong dung môi cồn tuyệt đối. Sau khi nhận được các hạt SiO2 này, chúng tôi tiến hành chế tạo các tinh thể photonic trên các đế thuỷ tinh hoặc Si, theo các phương pháp được trình bầy ở phần tiếp sau.
2.1. Phương pháp mới về nuôi từ dung dịch các màng tinh thể