M Ở ĐẦU
3.4. Phổ tán xạ Raman
Màng đa lớp WO3/TiO2/ITO cũng được phân tích phổ tán xạ Micro-Raman (trên máy quang phổ Labram - 1B (Pháp) ở Viện KHVL, Viện KH&CNVN) nhằm xác định cấu trúc phân tử và các liên kết trong các lớp. Trên hình 3.8 là phổ Raman của màng WO3 lắng đọng trên đế ITO. Màng có chiều dày khoảng 300 nm, cho nên đỉnh phổ Raman của ITO vẫn được hiện lên khá rõ nét (đó là đỉnh tại 196 cm-1 và 377 cm-1), các đỉnh còn lại thuộc WO3 tinh thể (c-WO3) và vô định hình (a-W+5). Đỉnh tại 986 cm-1đặc trưng cho liên kết W=O (W hoá trị 4). Phổ Raman cho thấy màng WO3/ITO có cấu trúc phức tạp, trong đó W thể hiện hoá trị cả 4, 5 và 6.
Màng WO3/ITO có tính chất điện sắc tốt trong cả trường hợp WO3
là tinh thể hay vô định hình. Tuy nhiên, với màng vô định hình, WO3 làm việc ở chếđộ phản xạ tốt hơn, còn với màng tinh thể WO3 làm việc ở chế độ truyền qua tốt hơn.
Hình 3.8. Phổ Raman của màng TiO2 phủ trên ITO và màng đa lớp WO3/ITO thời gian lắng đọng 300 giây
Trên hình 3.9 là phổ Raman của màng TiO2 phủ trên ITO chế tạo bằng phương pháp Doctor-blade (phổ thấp) và màng đa lớp WO3/TiO2/ITO (WO3 lắng đọng điện hoá trên TiO2/ITO), thời gian lắng đọng 300 giây.
Vì màng WO3 khá mỏng (~ 200 nm), cho nên trên phổ Raman các đỉnh của TiO2 xuất hiện với cường độ mạnh, đặc biệt là dải phổ tại 147 cm-1 - đỉnh này đặc trưng cho độ rộng vùng cấm của TiO2 nanô tinh thể (TiO2 tinh thể khối có đỉnh phổ Raman tại 143 cm-1). Dải 992 cm-1 là của WO3. Trên phổ Raman của TiO2 tại vùng số sóng xung quanh 640 cm-1 có một vai tại 640 cm-1, nhưng phổ Raman của màng đa lớp vai phổ này không xuất hiện, thay vì xuất hiện một đỉnh tại 638 cm-1 ứng với TiO2, còn dải 642 cm-1đặc trưng cho WO3 không thấy xuất hiện. Tuy nhiên, sự sai khác nhỏ (4 cm-1) của hai mốt dao động 638 cm-1 và 642 cm-1 có thể được giải thích là do W4+ đã thay thế Ti4+.
Hình 3.9. Phổ Raman của màng TiO2/ITO và màng đa lớp WO3/TiO2/ITO thời gian lắng đọng 300 giây
Từ phổ Raman và kết quả phân tích EDS cùng với XRD có thể cho rằng quá trình lắng đọng màng WO3 trên TiO2 xốp nanô đã tạo ra hệ màng đa lớp, bao gồm màng ITO (đế), lớp TiO2, lớp chuyển tiếp dị chất TiO2
pha tạp W (TiO2:W) và lớp WO3. Các lớp TiO2 và WO3 đều là các chất điện sắc catôt. Sự hình thành lớp TiO2:W xen kẽ hai lớp sẽ tạo ra các tính chất mới cho vật liệu điện sắc đa lớp.