CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ TẢI HYDRO PHA LỖNG LÊN CẤU
3.1.5. Kết quả đo và thảo luận phổ hấp thụ UV-Vis của màng Si:H
Hình 3.14 trình bày phổ hấp thụ của các màng Si:H với tỉ số khí pha lỗng R khác nhau minh họa rõ ràng sự dịch bờ hấp thụ về phí năng lượng cao (bước sĩng ngắn) khi tỉ số R tăng. Điều này một lần nữa minh chứng rõ thêm quá trình chuyển dịch cấu trúc từ vơ định hình đến micro tinh thể, phù hợp với các kết quả của phổ Raman, giản đồ nhiễu xạ tia X và ảnh bề mặt AFM, FESEM đã trình bày trong các phần 3.1.1 – 4. Nhưng q trình tinh thể hĩa khơng làm cho bờ hấp thụ dịch chuyển quá nhiều, trong trường hợp của chúng tơi bờ hấp thụ dịch chuyển tương đối nhiều từ 650 nm đến 350 nm khi R tăng từ 0 đến 5. Để giải thích vấn đề này chúng tơi kết hợp các kết quả của phổ hấp thụ trong vùng khả
Pha trung gian Tinh thể T.thể tồn phần
kiến với phổ hồng ngoại và được trình bày trong phần 3.2 “Ảnh hưởng của nồng độ oxy đến cấu trúc của màng Si:H”.
300 400 500 600 700 800 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 A bs (% ) Bước sĩng (nm) R=1 R=2 R=3 R=4 R=5 R=6
Hình 3.14: Phổ hấp thụ của các màng Si:H với R khác nhau trong vùng khả kiến.
Dựa vào phổ hấp thụ này, cĩ thể xác định định tính độ rộng vùng cấm quang của các màng Si:H với R khác nhau trình bày trên bảng 3.4.
Bảng 3.4: Bảng kết quả độ rộng vùng cấm quang của các màng. Tên mẫu Độ rộng vùng cấm( eV ) R = 1 1,8 R = 2 2,1 R = 3 2,5 R = 4 2,8 R = 5 3,0
Theo nhiều tài liệu tham khảo, màng a-Si:H vơ định hình cĩ độ rộng vùng cấm quang thay đổi từ 1,5 đến 1,7 eV tùy theo điều kiện chế tạo và màng µc-
Si:H cĩ độ rộng vùng cấm từ 1,8 đến 2,5 eV [15] khi tăng tỉ lệ khí pha lỗng. Trong kết quả của chúng tơi thì với tỉ lệ khí pha lỗng cao thì độ rộng vùng cấm đạt đến 3 eV. Điều này chứng tỏ ngồi thành phần micro tinh thể Si:H nhúng chìm trong ma trận vơ định hình thì trong màng cịn cĩ sự đĩng gĩp của các thành phần cấu trúc khác làm tăng đáng kể độ rộng vùng cấm. Theo chúng tơi cĩ thể là do hàm lượng oxy trong hệ cao, tác động đến quá trình hình thành màng trong điều kiện plasma làm xuất hiện pha cấu trúc SiOx gĩp phần làm tăng độ rộng vùng cấm của màng. Để kiểm tra điều này, chúng tơi sử dụng phép đo hồng ngoại để xác định các thành phần nguyên tử H và O cĩ trong các mẫu chế tạo với điều kiện R khác nhau và được trình bày trong phần 3.2 dưới đây.