Chương 5. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
5.1 Thực nghiệm chế tạo ZnO nanorod
5.1.6 Một số kết quả khảo sát khác của ZnO NRs
5.1.6.2 Phổ truyền qua của ZnO NRs
Hình 5.28: Phổ truyền qua của ZnO NRs, a) mẫu M5, b mẫu M1
Hình (5.28) cho thấy ZnO nanorod với chiều dài 200 – 250nm (mẫu M5) có độ truyền qua tương đối thấp khoảng 65%, điều này làm giảm hiệu suất của PMT sử dụng ZnO NRs. Tuy nhiên khi chiều dài của mẫu giảm xuống khoảng 100 – 160 nm (mẫu M1) có độ truyền qua khoảng 80%, đây là một yếu tố rất quan trọng trong ứng dụng chế tạo PMT.
5.1.6.3 Đặc trƣng I-V của ZnO NRs.
Như đã trình bày ở những phần tổng quan , ZnO NRs là vật liệu có cấu trúc 1D nên có khã năng dẫn điện tốt hơn vật liệu 2D, vì thế ZnO NRs ứng dụng trong PMT đóng vai trò là kênh dẫn, truyền dẫn điện tích trong lớp hữu cơ ra điện cực ngoài. Vì thế, giữa lớp ZnO và ITO cần phải có tiếp xúc ohmic thật tốt. Chúng tôi tiến hành đo đặc trưng I-V nhằm kiểm chứng khả năng dẫn của ZnO NRs. Sau khi chế tạo ZnO NRs trên đế ITO chúng tôi tiến hành phủ 1 lớp Polymer (PVA) cách điện, chắn giữa phần điện cực được phủ với lớp ITO bên dưới, lớp Polymer này có
Luận văn thạc sĩ Vật lý.
bề dày thấp hơn các thanh nano, để lộ phần đầu NRs sau đó tiến hành bốc bay điện cực lên phần trên lớp NRs này như hình (5.29)
Hình 5.29: a) mô hình đo đặc I-V của NRs, b) NRs được phủ lớp polymer cách điện
Hình 5.30 : Đường đặc trưng I-V của màng ITO, ZnO-ITO và ZnO NRs-ITO
Luận văn thạc sĩ Vật lý.
Từ kết quả trên có thể kết luận tiếp xúc giữa lớp ZnO NRs và ITO là tiếp xúc Ohmic, kết quả này phù hợp với nhóm tác giả Park [31]. Qua đó, lớp ZnO NRs có thể đóng vai trò là kênh dẫn tốt giữa lớp ITO và điện cực ngoài. Đây sẽ là tiền đề cho các khảo sát sâu hơn về đặc trưng I – V, từ đó xác định được khả năng dẫn điện (thông qua điện trở) của cấu trúc ZnO NRs được tạo ra.
5.1.6.4 Phổ phát quang của ZnO nanorod
Hình 5.26 (a) là ZnO NRs trên đế màng Cu, ta thấy xuất hiện đỉnh ở 382nm với cường độ rất mạnh, chính là đỉnh phát quang trong dịch chuyển vùng – vùng của ZnO. Bên cạnh đó còn xuất hiện đỉnh trong khoảng 550 – 630nm với cường độ tương đối lớn, sở dĩ xuất hiện đỉnh thứ hai là do ZnO NRs trên đế Cu còn nhiều sai hỏng, khuyết tật (có thể khuyết oxi trong mạng tinh thể ZnO). Khi các khuyết tật được hình thành đồng nghĩa với việc hình thành các mức năng lượng khuyết tật trong vùng cấm của ZnO, sai hỏng khuyết tật này tạo nên các mức khuyết tật tái hợp phát quang ở bước sóng khoảng 550 – 630nm [11]. Chúng tôi thấy rằng đỉnh 550 – 630 của ZnO trên đế Cu có cường độ lớn điều đó chứng tỏ sai hỏng khuyết tật của ZnO NRs trên đế Cu nhiều. Tuy nhiên ở hình 5.26 (b) là ZnO NRs trên đế ITO thì đỉnh trong khoảng 575 - 600nm có cường độ yếu hơn, đồng nghĩa với sai hỏng khuyết tật của ZnO NRs trên đế ITO đã được hạn chế. Kết quả cho thấy chế tạo ZnO NRs trên đế ITO bằng phương pháp điện hóa của chúng tôi cho kết quả cấu trúc ZnO ít sai hỏng, khuyết tật.
Luận văn thạc sĩ Vật lý.
Hình 5.31: Phổ phát quang PL của ZnO NRs ở nhiệt độ phòng: (a) ZnO NRs trên đế Cu, (b) ZnO NRs trên đế ITO
5.1.6.5 Phổ Xray
Hình (5.27) là phổ Xray của ZnO NRs trên đế ITO: (a) mẫu IF03, (b) mẫu IF06, (c) mẫu IF09, (d) mẫu IF12. Kết quả cho thấy xuất hiện đỉnh mặt mạng (002) với cường độ lớn ở cả bốn mẫu IF03, IF06, IF09, IF12 điều này cho thấy rằng ZnO NRs chúng tôi tạo ra có cấu trúc lục giác xếp chặt. Tuy nhiên ở hình 5.27 (a) vẫn còn xuất hiện các đỉnh khác của ZnO và ITO điều đó chứng tỏ cấu trúc NRs trên đế ITO còn thưa thớt và cấu trúc của ZnO NRs chưa tốt (đã được kiểm chứng bằng hình SEM của mẫu IF03), những trường hợp còn lại cấu trúc ZnO NRs là tốt hơn theo các điều kiện thay đổi về cường độ dòng điện. Điều này được minh chứng rõ hơn ở hình ảnh SEM ở mục 5.1.3.2.