. Introduction
400 SCO l'.i 7'.o eoo hLÁ)c sówj n m
Hình 2. Phó truyén qua cùu niàn^j ZnỌCo
(a) ì'Tc (h)27c (cjS'^/c (dil5'/cCo
run man quuc lan inu iv, i\ui Cac :>-7l 1112003 5000 10000 C U t o 2E*4 1E+4 8E+3 4E+3 350 500 550
Hinh 3. Dualig cong tu tré cùa màng
ZnO:Co5%tréndeSi
400 450
buóc song nm
Hình 4. Pho huynh quang màu ZnO Co 5%,
kich 335nni, do tai càc nhiét dò khàc nhau: ^ (a) 13,5K (h) 50K (e) lOOK (d) 200K (e) 300K
Két qua do dac cùa chùng tòi cùng cho thày sau khi pha Co dién tra cùa màng giàm xuóng so vói khi khòng pha tap. Vi vay co thè cho ràng Co vùa là tàm tu vùa tao nén mot tàm tap trong ZnO va nò cung càp càc hat tàị
De xem xét kl luòng thém ve càc chuyén dòi trong ZnOiCo chùng tòi dà tién hành do phò huynh quang trong khoàng nhiét dò 13,5 K dén 300 K. Tai nhiét dò 13,5 K phò
huynh quang co hai dai rat rò rét. Mot dai a mién gàn bò hàp thu ca bàn gàn vói tài hgp exciton va mot dai a vùng song dai quanh 700 nm. Hinh 4 va 5 trinh bay hai dai phò
huynh quang nói trén va su thay dói cùa chùng theo nhiét dò.
5E-5 Q. Q. U «O- "O co e 'g 4E+4 3E+4 2E+4 1E+4 6 5 0 6 7 5 700 725 750 775 800 450 550 600 650 biróc song nm
Hinh 5. Pho huynh quang màu ZnỌCo
5%, kich 532 nm, à càc nhiét dò khàc nhau (a)13,5 K, (h) 50 K, '(e) 100 K, (d)200K, (e)300K.
500
buóc song nm
Hình 6. Phò kich thich huynh quang
cùa màng ZnO:Co 57c là'y lai càc vi tri dinh (a) 703 nm, (h) 728 nm. (e) 736 nm, (d) 744 nnị
Phò huynh quang gàn bò hàp thu ca bàn cùa màu ZnO:Co dugc gàn vói tài hgp exciton trong ZnỌ Ò nhiét dò 13,5 K vói buóc song kfch thfch 335 nm, dai này góm nàm dinh ùng vói càc buóc song 368 nm, 374 nm, 386 nm, 417 nm gióng nhu phò bò vùng cùa ZnO [5,61. t)ò'i vói ZnO khòng pha tap, cuòng dò càc dinh này déu giani khi nhict dò tàng
isao cào api ngni vai ly L.nai ràn toàn quóc làn thù IV, Niìi Cóc 5-711112003
va vi tri dinh hàu nhu khòng thay dóị Vói ZnO:Co sir phu thuòc nhiét dò hàu nhu khàc hàn. Phó huynh quang exciton trén hinh 4 vói nóng dò Co 5% cho thày khi nhiét dò tàng tu 13,5 K dén 100 K thi cuòng dò dinh tàng theo nhiét dò, tu 100 K cho dén nhiét dò phòng càc dinh déu giàm nhanh cuòng dò. Theo hiéu biét cùa chùng tòi cho dén thòi diém này, chua co cóng trình nào de càp dén su phii thuòc nhièt dò cùa dinh huynh quang exciton trong vat liéu ZnO:Cọ
Co thè co nhiéu ca che khàc nhau lién quan dén huynh quang exciton cùa ZnO:Cọ De co the xàc dinh dugc ca che nào phù hgp vói két qua thirc nghiém càn bò sung càc phép do khàc nhu do phó huynh quang khi co tu truòng, do huynh quang phàn giài thòi gian, kich thfch bang ành sàng phàn circ... Tuy nhién, buóc dàu chùng tòi cho ràng co thè ca che tài hgp huynh quang exciton này lién quan tói hiéu ùng tuang tàc spin tap thè vói spin cùa exciton tue là polaron tu exciton lién két (excitonic magnetic polaron EMP) [7]. Trong ca che này exciton dugc tao ra khi kich thich quang tuang tàc vói spin cùa càc ion tu Co qua hieu ùng tuang tàc sàt tụ
Dó thi phó huynh quang mién song dai trèn hinh 5 cho thà'y dai phó góm mot dinh nhon, sàc net co cuòng dò lón nhàt nàm a giùa vói buóc song 703 nm. Ben canh nò, ve phia song dai là mot dinh nhò co buóc song 709 nm. Tiép theo là càc dinh "sideband" vói buóc song 727 nm, 736 nm va 744 nm. Khi thay dòi buóc song kich thfch vi trf cùa càc dinh khòng thay dói con cuòng dò dinh thay dói khàc nhau, Day là hinh ành rat dac trung cùa chuyén mùc ben trong kim loai chuyén tiép khi co sir tham già cùa phonon. Dinh 688 nm va 666 nm co dò róng phó lón han so vói càc dinh khàc. Khi nhièt dò tàng tu 13,5 K lén 300 K, cuòng dò cùa tàt cà càc dinh déu giàm xuóng nhung dinh 688 nm tàt rat nhanh so vói càc dinh khàc. Dén nhiét dò 50K dà hàu nhu khòng quan sàt thày dinh nàỵ
De khàng dinh cum ba dinh 727 nm, 736 nm va 744 nm co phài là "sideband" cùa dinh 703 nm khòng, chùng tòi dà do phó kich thfch huynh quang cùa chùng. Hình 6 là phó kich thfch huynh quang cùa càc dinh 703 nm, 728 nm, 736 nm va 744 nm. Co thè thày ràng dang phó hoàn toàn gióng nhau gióng nhau ve vi trf dinh.
Càc két qua cùa màng ZnO:Co phù trén de Si cùng gióng nhu càc ké't qua trén tuy nhién cuòng dò huynh quang cùng nhu lue khàng tu H^, tu hoà bào hoà M^ déu lón han. IV. KET LUÀN
Màng ZnO vói càc nóng dò tap coban khàc nhau tu 0,5 dé'n 45 at% dà dugc che tao thành còng bang phuang phàp sol-gel. Két qua cho thà'y càc ion Co""" dugc thay thè càc cation Zn^"*". Càc màng déu thè hién tfnh sàt tu a nhiét dò phòng va tfnh sàt tu tàng Idii nóng dò Co tàng dén 15%. Phó hàp thu cho thày rò càc chuyén mùc d-d ben trong ion Cô"". Phó huynh quang a nhiét dò phòng va nhiét dò thàp cho thà'y vai trò cùa Cô"" trong tinh thè ZnỌ Tuy nhién, ca che tài hgp exciton duói ành huàng cùa tap tu coban chua dugc sàng tò. Càn phài co nhùng ngén cùu rat can than tiép theọ
Lèi càm an: Càc tàc già xin chàn thành cani an TS. Le Vàn Vù, CN. Nguyén Quang Hoà -
TTKHVL D Khoa Vài ly ve càc phép do giàn dó nhiéu xq tia X Xin chàn thành tàm an CN. Cao Xiàn Hùu, CN. Vuang Vàn Hiép U TTKHVL • Khoa Val ly vi su giùp dà de hoàn thành càc phép do duòng cong tu tré. Bao cào này dugc hoàn thành vài sU tài trg cùa de tài nghién cùu ca bàn 421301 càp nhà nuóị
TÀI LIÉU THAM KHÀO
1. S.J. Pearton et ai, Mater. Scị Eng. R 40, 137( 2003).
2. L.P. Martin, D. Daton and M. Rosen, J. Anị Ceram. Soc. 79,1281 (1996). 3. P. Koidl, Phys. Rev. B15, 2493 (1977).
4. J- Diouri, J.P. Lascaray, M. El Amrani, Phys. Rev. B31, 7915 (1985).
ràn toàn quóc lan thiclV, Nùi Cóc 5-7/11/2003