5. Cấu trúc của luận văn
3.4.2. Phổ nhiễu xạ tia X của hợp chất lai hóa SnSe1-xSx
Hình 3.9. (a) phổ nhiễu xạ tia X của hợp chất lai hóa SnSe1-xSx, (b) biến thiên hằng số mạng theo nồng độ hỗn hợp
Các mẫu SnSe1-xSx được chế tạo trong cùng một điều kiện. Sau khi chế tạo, các mẫu được tách ra thành những mảnh theo các lớp để đo khảo sát cấu trúc và tính chất của chúng. Hình 3.9 (a) là phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu SnSe1-xSx có thành phần nồng độ S thay thế Se trong tinh thể. Kết quả nhiễu xạ tia X thể hiện duy nhất một cấu trúc là trực thoi. Phổ XRD chỉ xuất hiện duy nhất một họ mặt phẳng tinh thể là (h00). Điều này chứng tỏ các mẫu chế tạo
đều là dạng đơn tinh thể. Các hằng số mạng của SnS là a = 11.18 Å, b = 3.982 Å, c = 4.329 Å (JCPDS # 73 - 1859) và của SnSe là a = 11.49 Å, b = 4.44 Å, 4.135 Å [2]. Các hằng số mạng (a, b và c) của SnSe1-xSx có cấu trúc trực giao được đánh giá bằng công thức 1/d2 = h2/a2 + k2/b2 + l2/c2 (trong đó h, k và l là
các chỉ số Miller và d là khoảng cách tương tác) và được lập bảng trong Bảng 3.1. Các hằng số mạng của SnSe1-xSx giảm khi tăng hàm lượng lưu huỳnh (x). Hình ảnh phóng đại các đỉnh (400) như trong hình 3.9 (a) cho thấy sự dịch chuyển rõ rệt của các đỉnh phổ khi tăng nồng độ S vào trong tinh thể. Kết quả quan sát tuân theo định luật Vegard. Sự dịch chuyển đỉnh phổ về phía góc 2
lớn đồng nghĩa với việc hằng số mạng của các đơn tinh thể giảm theo nồng độ S thay thế Se trong hợp chất. Chú ý rằng, bán kính ion của selen (Se) (184 pm) lớn hơn lưu huỳnh (S) (170 pm). Sự giảm hằng số mạng theo x như quan sát trong hình 3.9 (b) là do sự thay thế ion S có kích thước nhỏ hơn vào vị trí của Se trong tinh thể.
Bảng 3.1. Hằng số mạng theo thành phần x của SnSe1-xSx
X a (Å) b (Å) c (Å) V (Å3) 0.2 SnSe0.8S0.2) 11.405 4.108 4.437 207.881 0.4 SnSe0.6S0.4) 11.345 3.982 4.448 200.942 0.5 SnSe0.5S0.5) 11.322 4.008 4.433 201.163 0.6 SnSe0.4S0.6) 11.292 3.966 4.428 198.304 0.8 SnSe0.2S0.8) 11.219 3.995 4.356 195.236 1 (SnS) 11.167 3.996 4.137 184.607