Home
Luận văn - báo cáo
Thạc sĩ cao học
Luận văn thạc sỹ: Các nghiên cứu về vật liệu ZnS:Cu, AI cùng với các kim loại khác như Mn đã chỉ rõ sự khác biệt giữa các hạt nano và mẫu khối tương ứng
Luận văn thạc sỹ: Các nghiên cứu về vật liệu ZnS:Cu, AI cùng với các kim loại khác như Mn đã chỉ rõ sự khác biệt giữa các hạt nano và mẫu khối tương ứng
Luân văn thạc sĩ Nguyên Bích Phương - CH kl5
Trang 1
MỞ ĐẦU
ZnS là hợp chất bán dẫn thuộc nhóm A“BVI đã được các nhà khoa học trong và ngoài
nước nghiên cứu từ lâu. Do ZnS có độ rộng vùng cấm lớn (ÀEg = 3,7eV) ở nhiệt độ phòng, vùng
cấm thẳng, có độ bển lớn khi ở điện trường manh, nhiệt độ nóng chảy cao,hiệu súât phát quang
lớn ... nên ZnS được úng dụng rất nhiều trong linh kiện quang điện tử như màn hình hiển thị,
cửa sổ hồng ngoại, chế tạo pin mặt tròi, điot phát quang...
ZnS là vật liệu lân quang điển hình vì nó có khả năng phát quang tự kích hoạt (SA). Bột
lân quang ZnS có một vùng phát quang mở rộng từ vùng gần tia tử ngoại (UV) đến gần vùng
hồng ngoại (IR). Hơn nữa, độ rộng vùng cấm của ZnS có thể được thay đổi bằng cách thay đổi
nồng độ tạp chất pha vào. Hiệu súât phát quang thường tăng lên khi pha thêm nguyên tố đất
hiếm hay kim loại chuyển tiếp. Đặc biệt là vật liệu ZnS pha tạp Ag, Cu, Mn, Co, Al... đã và đang
được nghiên cứu rộng rãi do phổ phát xạ của chúng thường nằm trong vùng ánh sáng khả kiến
được ứng dụng trong đòi sống hằng ngày.
Bột lân quang ZnS:Cu,Al được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực phát điện quang như
dụng cụ phát xạ electron làm việc ở dải tần rộng. Để đáp ứng cho sự phát triển kĩ thuật nhất là
chế tạo linh kiện có hiệu điện thế vận hành thấp, độ phân giải cao nên ZnS:Cu,Al là vật liệu
không thể thay thế để chế tạo màn hình huỳnh quang điện tử, ống hình tivi...
Việc nghiên cứu tìm ra các phương pháp tiên tiến, hiệu quả để chế tạo bột lân quang
ZnS, chế tạo vật liệu ZnS pha tạp có kích thước nano và nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu ứng
lượng tử tci tính chất của vật liệu đã thu hút được nhiều sự quan tâm của của các nhà khoa học
trong những năm gần đây. Bởi vì, các hạt có kích thước nhỏ giảm tci cỡ nm (lnm -lOOnm), khi
đường kính hạt xấp xỉ bằng đường kính Bohr thì hiệu ứng giam giữ lượng tử cũng bắt đầu
đóng vai trò quan trọng nhiều hơn, ảnh hưởng manh đến tính chất của vật liệu làm cho vật liệu
nano có khả năng ứng dụng cao hơn.
Các nghiên cứu về vật liệu ZnS:Cu, AI cùng với các kim loại khác như Mn đã chỉ rõ sự
khác biệt giữa các hạt nano và mẫu khối tương ứng. Với ý nghĩa thực tiễn quan trọng và dựa
Luân văn thạc sĩ Nguyên Bích Phương - CH kl5
Trang 2
trên cơ sở trang thiết bị của tổ bộ môn Vật lí chất rắn-Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, chúng
tôi chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ là "Nghiên cứu và chế tạo vật liệu bột và màng
ZnS :Cu,Al ” .
Mục đích của luận văn:
*) Tìm hiểu và chế tạo bột ZnS:Cu, AI bằng phương pháp đồng kết tủa, chế tạo mẫu màng bằng
phương pháp phun tĩnh điện.
*) Nghiên cứu ảnh hưởng của công nghệ chế tạo đến một số tính chất của vật liệu như: cấu trúc
tinh thể, kích thước hạt và đặc biệt là tính chất quang, cụ thể là ảnh hưởng của nhiệt độ ủ mẫu
bột, nhiệt độ đế của mẫu màng.
*) Tìm ra cơ chế làm giảm kích thước hạt đến kích thước nano.
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung khóa luận này gồm 3
chương
Chương 1: Tổng quan về vật liệu ZnS:Cu,Al
Chương 2: Tổng quan về các phương pháp chế tạo và nghiên cứu vật liệu Chương
3: Thực hành chế tạo mẫu bột ZnS:Cu, Al, kết quả và thảo luận.
Luân văn thạc sĩ Nguyên Bích Phương - CH kl5
Trang 3
Q lon Zn2+
CHƯƠNG I
MỘT SỐ NÉT TỔNG QUAN VỂ VẬT LIỆU ZnS VÀ ZnS PHA TẠP
1.1. Cấu trúc mạng tỉnh thể của ZnS
ZnS là một trong những hợp chất bán dẫn điển hình thuộc nhóm bán dẫn AUBVI. ZnS tồn
tại ở nhiểu dạng cấu trúc phức tạp nhung có thể coi ZnS có hai dạng cấu trúc chính là cấu trúc
lục giác (Wurtzite) và cấu trúc lập phương giả kẽm
(sphalerite/Zincblende).
1.1.1. Cấu trúc Wurtzite
Nhóm đối xứng không gian của mạng tinh thể này là c4^
- P63mc. Đây là cấu trúc bền ở nhiệt độ cao (nhiệt độ chuyển từ
giả kẽm sang Wurtzite xảy ra ở 1020
°c
đến 1150
°C)
[14,17]. Mỗi ô mạng chứa 2 nguyên tử ZnS, trong đó vị trí các
nguyên tử là:
Zn :
(
0
,
0
,
0
); (ỉ I i)
s : (0,0,u); (ỉ,|,i + u) vớiu=ỉ
Q
lon
s
2
"
Hình 1.1: Cấu trúc lục giác Wurtzite
Mỗi nguyên tử Zn liên kết với 4 nguyên tử s nằm trên 4 đỉnh tứ diện gần đều Khoảng
cách từ nguyên tử Zn đến 4 nguyên tử S: một khoảng bằng u.c còn 3 khoảng
Luận văn thạc sĩ Nguyên Bích Phương - CH kl5
Trang 4
1 2
2
(
0
2'
Q
1 rn
____
1
+ c
u
2,
kia bằng
2
(a, c là những hằng số mạng được xác định là:
a=3.82304A°, c= 6.2565A0) [1].
Có thể coi mạng lục giác Wurtzite cấu tạo từ 2 mạng lục giác lồng vào nhau: một mạng
chứa anion s, một mạng chứa cation Zn. Xung quanh mỗi nguyên tử có 12 nguyên tử lân cận
bậc2:
- 6 nguyên tử ở đỉnh lục giác nằm trong cùng mặt phẳng với nguyên tử ban đầu cách 1
khoảng a
- 6 nguyên tử khác ở đỉnh lăng trụ tam giác cách nguyên tử ban đầu 1 khoảng
1
Trong cấu hình này tồn tại nhiều cấu hình đa kiểu " như 2H, 4H, 8H, 10H" như hình 1.2 ,
các loại hình này cũng như tính chất không gian của nó có ảnh hưởng trực tiếp tới các tính chất
quang phổ học của vật liệu [4].
Luân văn thạc sĩ Nguyên Bích Phương - CH kl5
Trang 5
1.1.2. Cấu trúc lập phương giả kẽm
Nhóm đối xứng không gian tương ứng với cấu trúc này là Tj - F43 . Đây là
cấu trúc thường gặp ở điều kiện nhiệt độ < 950° c và áp suất bình thường. Trong ô cơ sở có 4
phân tử ZnS, tọa độ các nguyên tử như sau:
S: (0, 0, 0); (0, 1/2, 1/2); (1/2, 0, 1/2); (1/2, 1/2, 0)
Zn: (1/4; 1/4; 1/4); (1/4; 3/4;
3/4); (3/4; 1/4; 3/4); (3/4; 3/4;
1/4)
lon s2+
I lon Zn2+
Hình 1.3: Cấu trúc lập phương giả kẽm
Sphalerit
Mỗi nguyên tử s ( hoặc Zn) còn được bao bọc bci 12 nguyên tử cùng loại,
4Ĩ
chúng ở lân cận bậc 2 nằm trên khoảng cách —a. Trong đó có 6 nguyên tử nằm ở
đỉnh của lục giác trên cùng mặt phẳng ban đầu, 6 nguyên tử còn lại tạo thành hình lăng trụ
gồm 3 nguyên tử ở mặt phẳng cao hơn, 3 nguyên tử ở mặt phẳng thấp hơn mặt phẳng lục giác
kể trên. Các lớp ZnS được định hướng theo trục [111]. Do đó tinh thể lập phương giả kẽm có
tính dị hướng, các mặt đối xứng nhau [hkỉ] và [hkĩ], các phương ngược nhau [hkl] và [hkĩ] có
thể có tính chất ngược nhau. Trong cấu trúc này không tồn tại tâm đối xứng hay tâm đảo.
Luân văn thạc sĩ Nguyên Bích Phương - CH kl5
Trang 6
1.1.3. Mạng tỉnh thể thực của ZnS
Các hằng số mạng của ô nguyên tố lục giác và hằng số mạng ô nguyên tố lập phương
liên hệ với nhau qua công thức:
4Ĩ 2V3
ah =2 a' ’ C h = 3ữc
trong đó ah và ch là hằng số mạng lục giác, ac là hằng số mạng lập phương.
Yị trí tương đối của nguyên tử trong mạng lập phương và mạng lục giác gần giống
nhau. Sự bao bọc của các nguyên tử Zn (hay S) bởi các nguyên tử lân cận bậc hai trong hai loại
mạng là giống nhau. Sự khác nhau về toạ độ các nguyên tử thể hiện ở chỗ cấu trúc lục giác đặc
trưng bởi phản lăng trụ. Để phát hiện sự khác nhau trong cấu trúc này cần phải xét đến nguyên
tử lân cận bậc ba [18].
Các hằng số mạng phụ thuộc vào độ hoàn thiện của mạng tinh thể. Sự tồn tại của tạp
chất cũng gây nên những sai khác về hằng số mạng so vói tính toán lí thuyết. Những sai hỏng
trong tinh thể lục giác có thể tạo ra một vùng nhỏ cấu trúc lập phương nằm trong tinh thể lục
giác. Tinh thể ZnS kết tinh trong các điều kiện khác nhau có thể tạo ra các dạng cấu trúc khác
nhau; đó là các biến thể của cấu trúc lập phương và cấu trúc lục giác.
1.2. Cấu trúc vùng năng lượng của ZnS
1.2.1. Cấu trúc vùng năng lượng của mạng lập phương giả kẽm Mạng lập
phương giả kẽm có đối xứng tịnh tiến của mạng lập phương tâm mặt, các vectơ tinh tiến cơ sở
là:
«1 = ^«(1,1,0); ã2 = ^«(1,0,1); «3 = ^«(0,1,1).
Mạng đảo là mạng lập phương tâm khối với các vectơ cơ sở là: ị =
-(1,1-1); b2 = -(1-1,1); ị = ^(-1,1,1).
a a 3
Vùng Brillouin là 1 khối bát diện cụt như hình 1.4.
có thể bạn quan tâm
Tổng hợp và tạo dòng đƣợc đoạn gen IFN-α2a nhằm cung cấp vật liệu di t...
44
772
357
Khoa học tự nhiên
44
(New)
Nghiên cứu đa dạng di truyền của các chủng loại xoài khác nhau và tạo...
72
671
279
Khoa học tự nhiên
72
(New)
Khảo sát và phân tích định lượng để tìm hiểu sự khác biệt của các yếu...
104
990
698
Thạc sĩ cao học
104
(New)
Sự khác biệt giữa MP3 và MP4
4
783
321
Tài liệu CNTT khác
4
(New)
Sự khác biệt giữa Proxy và SOCKS
2
712
345
Cơ sở dữ liệu
2
(New)
Sự khác nhau giữa Báo cáo thống kê số liệu và Báo cáo quản trị.
1
814
313
Kế toán, kiểm toán
1
(New)
Sự khác biệt thực sự giữa 2.4GHz và 5GHz là gì?
6
883
281
Tài liệu CNTT khác
6
(New)
Điểm khác biệt giữa ACHE, PAIN và HURT
0
880
9
Luyện thi IELTS
(New)
thông tin tài liệu
ZnS là hợp chất bán dẫn thuộc nhóm A“BVI đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu từ lâu. Do ZnS có độ rộng vùng cấm lớn (ÀEg = 3,7eV) ở nhiệt độ phòng, vùng cấm thẳng, có độ bển lớn khi ở điện trường manh, nhiệt độ nóng chảy cao,hiệu súât phát quang lớn ... nên ZnS được úng dụng rất nhiều trong linh kiện quang điện tử như màn hình hiển thị, cửa sổ hồng ngoại, chế tạo pin mặt tròi, điot phát quang...
ZnS là vật liệu lân quang điển hình vì nó có khả năng phát quang tự kích hoạt (SA). Bột lân quang ZnS có một vùng phát quang mở rộng từ vùng gần tia tử ngoại (UV) đến gần vùng hồng ngoại (IR). Hơn nữa, độ rộng vùng cấm của ZnS có thể được thay đổi bằng cách thay đổi nồng độ tạp chất pha vào. Hiệu súât phát quang thường tăng lên khi pha thêm nguyên tố đất hiếm hay kim loại chuyển tiếp. Đặc biệt là vật liệu ZnS pha tạp Ag, Cu, Mn, Co, Al... đã và đang được nghiên cứu rộng rãi do phổ phát xạ của chúng thường nằm trong vùng ánh sáng khả kiến được ứng dụng trong đòi sống hằng ngày
Mở rộng để xem thêm
tài liệu mới trong mục này
Giới thiệu chung về bảo mật vô tuyến- Kiến trúc bảo mật mạng GSM và Kiến trúc bảo mật mạng GSM
Tổng quan về cân bằng nước hệ thống và mô hình IQQM, áp dụng mô hình IQQM tính toán cân bằng nước hệ thống Tổng quan về cân bằng nước hệ thống và mô hình IQQM, áp dụng mô hình IQQM tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Kiến Giang, Quảng Bình
Xây dựng cơ sở dữ liệu về đặc trưng lâm học của một số ưu hợp thực vật ưu thế cây họ Sao – Dầu ở Đồng Nai để làm căn cứ xây dựng những biện pháp khai thác – tái sinh, nuôi dưỡng và bảo tồn những hệ sinh thái rừng ưu thế cây họ Sao – Dầu ở Đông Nam Bộ
So sánh một số yếu tố môi trường nước trong quầng nuôi tôm có trồng Rau nhút và tôm có chất chà ở xã Bình Thạnh Đông, huyện Phú Tân, tỉnh An Giang
Khảo sát và phân tích định lượng để tìm hiểu sự khác biệt của các yếu tố môi trường đào tạo, đặc điểm cá nhân và KQHT ở hai trường và so sánh để tìm hiểu sự khác biệt ở hai môi trường giáo dục khác nhau
tài liệu hot trong mục này
Luận văn về các tác nhân ảnh hưởng đến kết quả học tập của sinh viên chính quy trường Đại Học Kinh Tế- TP HCM
Luận văn thạc sỹ: Phân tích và đánh giá chiến lược kinh doanh tại công ty sữa Vinamilk
Luận văn thạc sĩ: Tổng quan về thị trường chứng khoán Việt Nam và các giải pháp nhằm hạn chế rủi ro trên thị trường chứng khoán Việt Nam
Luận văn thạc sĩ tôn giáo học: Quản lý nhà nước về hoạt động quản lý tôn giáo tại TP.Hồ Chí Minh- thành tựu, hạn chế và vấn đề đặt ra
Luận văn: Tổng quan về ngành dệt nhuộm và các chất thải, phương pháp xử cơ-hóa-sinh học chất thải dệt nhuộm
tài liệu giúp tôi
Nếu bạn không tìm thấy tài liệu mình cần có thể gửi yêu cầu ở đây để chúng tôi tìm giúp bạn!
xem nhiều trong tuần
Giáo trình Quản trị học của Đại học kinh tế quốc dân
Tâm lý xã hội VÀ Hệ tư tưởng
Mẫu slide chủ đề âm nhạc
4 đề thi học sinh giỏi Toán lớp 2, có đáp án kèm theo
Tham khảo 12 bài tập nguyên lý thống kê có lời giải
Các hiệu ứng HTML cho trang web
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có
×
