theo thời gian – bước súng [43].
1./DVHUQJ̳XQKLrQWͳ=Q2NKLNtFKWKtFKE̹QJ[XQJQDQ{JLk\
Thời gian xuất hiện của bức xạ cưỡng bức ngẫu nhiờn đối với vật liệu ZnO dưới 100 ps. Vỡ vậy nếu khi kớch thớch quang học bằng nguồn laser cú độ rộng xung cỡ picụ giõy bức tranh quan sỏt được sẽ rừ ràng hơn khi nguồn bơm laser cú độ rộng xung cỡ nanụ giõy. Trong trường hợp nguồn bơm là xung laser cú độ rộng nanụ giõy cú thể xem như đú là một quỏ trỡnh bơm liờn tục. Hướng nghiờn cứu laser ngẫu nhiờn từ vật liệu ZnO với kớch thớch quang học bằng xung laser cú độ rộng xung cỡ nanụ giõy đó được sự quan tõm của một số nhúm. R.K.Thareja [87] đó quan sỏt bức xạ laser ngẫu nhiờn từ viờn nộn ZnO (đường kớnh 20 mm, dày 8 mm) với xung kớch thớch cú bước súng 355 nm và độ rộng 5 ns của laser Nd:YAG. Cỏc đặc điểm như độ rộng của vạch phổ giảm khi tăng cường độ bơm, phổ bức xạ khỏc nhau khi thay đổi gúc quan sỏt hay sự phụ thuộc của ngưỡng vào diện tớch bơm là giống với cỏc
trường hợp kớch thớch bằng xung picụ giõy đó núi ở trờn. Tuy nhiờn, điểm khỏc nhau rừ ràng là sự phõn bố tần số laser: Đối với trường hợp kớch thớch bằng picụ giõy, tần số laser thay đổi; đối với trường hợp này cỏc tần số bức xạ thu được phõn bố một cỏch đều đặn và khụng đổi (Hỡnh 1.25).
Hỡnh 1.25. Phổ bức xạ của viờn nộn ZnO với cỏc cường độ kớch thớch khỏc nhau [87]:
1527 kW/cm2, 2860 kW/cm2, 3310 kW/cm2 và 7890 kW/cm2.
Markushev và cỏc cộng sự [60, 61] đó tiến hành thu phổ laser từ cỏc bột ZnO cú kớch thước hạt từ 20 nm - 180 nm. Mẫu cũng được kớch thớch bằng bước súng hũa ba bậc ba (355 nm) của laser Nd:YAG, xung cú độ rộng 5 ns, tần số lặp lại 10 Hz. Kết quả thu được cỏc dạng phổ trờn Hỡnh 1.26.
Quỏ trỡnh bơm một cỏch “liờn tục” đó làm xuất hiện nhiều mốt laser. Như đó phõn tớch cơ chế động học của cỏc mode, cỏc buồng cộng hưởng ngẫu nhiờn đó xuất hiện ở cỏc thời điểm khỏc nhau, ở cỏc vị trớ khỏc nhau và cỏc cỏch tỏn xạ khỏc nhau. Điều này dẫn đến, cỏc mode của laser ngẫu nhiờn này xuõt hiện tại cỏc thời điểm khỏc nhau và ứng với cỏc tần số khỏc nhau trong quỏ trỡnh bơm kớch thớch. Kết quả là phổ bức xạ thu được là đỉnh phổ rộng bao gồm tổng chồng chập của cỏc hoạt động laser.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Kẽm ụxớt ZnO là một vật liệu cú tiềm năng ứng dụng rất lớn đối với cỏc linh kiện quang điện tử hoạt động ở vựng xanh - tớm. Để làm ra cỏc thiết bị quang điện tử hiệu suất cao, cần thiết phải khảo sỏt cỏc tớnh chất cấu trỳc và cỏc quỏ trỡnh chuyển trạng thỏi quang học trong ZnO. Chương này cũng trỡnh bày tổng quan về laser ngẫu nhiờn. Đõy là một hướng nghiờn cứu mới cú ý nghĩa về mặt khoa học và cú tiềm năng ứng dụng rất hấp dẫn trong tương lai. Cỏc nghiờn cứu của laser ngẫu nhiờn mới dừng ở một số mụ hỡnh lý thuyết, cũn nhiều vấn đề chưa được giải quyết một cỏch trọn vẹn. Laser ngẫu nhiờn từ vật liệu ZnO đó được tỡm hiểu từ nguồn gốc, nguyờn lý hoạt động hay cơ chế động học thụng qua cỏc kết quả nghiờn cứu thực nghiệm.
CHƢƠNG 2: CHẾ TẠO VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MẪU
Chương này trỡnh bày thực nghiệm chế tạo cỏc mẫu vật liệu ZnO và kết quả phõn tớch cấu trỳc cỏc mẫu vật liệu chế tạo được. Chỳng tụi đó chế tạo mẫu ZnO bằng cỏc phương phỏp: gốm, Sol-Gel, phỳn xạ cathode, húa - vi súng và thủy phõn. Cỏc kỹ thuật phõn tớch cấu trỳc hiện đại, tin cậy đó được sử dụng như Nhiễu xạ kế tia X thực hiện trờn hệ D5005 (Siemens); Hiển vi điện tử quột trờn hệ SEM JSM 5410 LV (JEOL) và FE-SEM S - 4800 (Hitachi); Hiển vi điện tử truyền qua trờn hệ TEM JEM-1010 (JEOL) và H7100 (Hitachi).
2.1. MẪU DẠNG VIấN NẫN
Việc chế tạo mẫu dạng viờn nộn thường được thực hiện theo phương phỏp gốm truyền thống. Cú thể mụ tả sơ đồ khối của phương phỏp như sau: