4. Các ứng dụng của vật liệu bán dẫn CdS và vật liệu nano bán dẫn từ
2.2.2. Nhiễu xạ ti aX
Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) được sử dụng rất phổ biến để xác định, phân tích cấu trúc tinh thể và khảo sát độ sạch pha của vật liệu. (XRD)
là hiện tượng chùm tia X bị nhiễu xạ trên các mặt tinh thể của vật rắn do tính tuần hoàn của cấu trúc tinh thể. Khi chiếu chùm tia X vào tinh thể thì các nguyên tử trở thành tâm phát sóng thứ cấp. Do sự giao thoa của các sóng thứ cấp, biên độ của các sóng đồng pha sẽ được tăng cường trong khi đó các sóng ngược pha sẽ triệt tiêu nhau, tạo lên ảnh nhiễu xạ với các đỉnh cực đại và cực tiểu. Điều kiện nhiễu xạ được xác định từ phương trình Bragg:
n
Sin dhkl
2 (2.1)
Trong đó dhkl là khoảng cách giữa các mặt phẳng mạng tinh thể, n = 1,2,3,… là số bậc phản xạ, θ là góc tới và λ là bước sóng của tia X.
Mối liên hệ giữa dhkl với các chỉ số Miler và hằng số mạng được thể hiện trong biểu thức sau:
2 2 2 2 2 2 2 1 c l b k a h dhkl (2.2) Trong đó h,k và l là các chỉ số Miler; a, b và c là các hằng số mạng.
Hình 2.3. Minh họa về mặt hình học của định luật nhiễu xạ Bragg.
Giản đồ XRD của các mẫu NC CdS và CdS:Mn nhận được khi sử dụng nhiễu xạ kế D5000 (Siemens) với nguồn tia X là Cu Kα có bước sóng 1,5406 Å, có khả năng phân giải 0,01o với thời gian đếm xung tùy chọn, tại Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Từ giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu chế tạo được, chúng tôi xác định được cấu trúc tinh thể và hằng số mạng của các NC CdS và CdS:Mn.