CHƢƠNG 2 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu tính chất mẫu
2.2.8. Phép đo phổ truyền qua và hấp thụ UV VIS
Khi chiếu một chùm tia sáng có những bƣớc sóng xác định vào đám nguyên tử ở trạng thái tự do, thì các ngun tử tự do đó sẽ hấp thụ các bức xạ có bƣớc sóng nhất định đúng với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra đƣợc trong q trình phát xạ của nó. Lúc này, nguyên tử đã nhận năng lƣợng của các tia bức xạ chiếu vào nó
và chuyển lên trạng thái kích thích có năng lƣợng cao hơn trạng thái cơ bản. Q trình đó đƣợc gọi là q trình hấp thụ năng lƣợng của nguyên tử. Đặc trƣng màng dẫn trong suốt là độ hấp thụ các bƣớc sóng trong dải bƣớc sóng ở vùng khả kiến. Phép đo phổ hấp thụ hồng ngoại cho ta biết độ hấp thụ của màng dẫn ở các bƣớc sóng khác nhau. Từ đó, ta có thể xác định đƣợc độ rộng vùng cấm của các mẫu bán dẫn bằng các phép biến đổi dựa vào phổ hấp thụ UV - VIS. Cấu tạo hệ đo gồm: nguồn sáng kích thích sử dụng đèn Halogen hoặc Xenon, hệ thống lọc đơn sắc, bộ phận đặt mẫu và hệ thống thu tín hiệu, xử lý tín hiệu ở đầu ra của tia sáng (Hình 2.17).
Hình 2.17: Sơ đồ hệ đo phổ hấp thụ UV–VIS.
Độ hấp thụ đặc trƣng cho mơi trƣờng truyền qua của mẫu và bƣớc sóng ánh sáng chiếu vào mẫu với biểu thức sau:
(2.11)
Trong đó, α là độ hấp thụ của mẫu, d là chiều dày mẫu, R là hệ số phản xạ, I0 là cƣờng độ sáng chiếu tới, IT là cƣờng độ ánh sáng truyền qua. Ngoài phép đo hấp thụ để xác định độ hấp thụ của mẫu, ngƣời ta cũng có thể xác định độ truyển qua của màng tại các bƣớc sóng khác nhau trong cùng một hệ đo UV – VIS. Phép đo phổ hấp thụ trình bày trong luận án đƣợc thực hiện trên hệ đo Jasco V-750 tại Khoa Vật lý, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên với bƣớc sóng quét từ 300 nm đến 900 nm.