Proceedings - Viện Vật lý

Advances _________________________________________________________________________________in Optics, Photonics, Spectroscopy and Applications. Aug. 2006, Cantho, Vietnamtử tích hợp bộ nhớ và chức năng vi xử lý, các linh kiện từ, các transistor trường.Khả năng điều khiển tính chất phụ thuộc vào điện tích và spin trong các oxide điệntử cho phép chế tạo các linh kiện như diode phát quang spin, transistor trường spincho máy tính lượng tử được dự đoán trong tương lai.Hơn thế nữa, vật liệu ZnO có định hướng 1 chiều như dây nano ZnO, dải nanoZnO có hứa hẹn sử dụng trong sensor khí[2]; thiết bị áp điện và thiết bị chuyển đổiđiện âm học[6]. Ngoài ra, ZnO là vật liệu an toàn, thân thiện với môi trường và conngười vì vậy được sử dụng làm ứng dụng trong các lĩnh vực y-sinh học, bảo vệ môitrường mà không cần bảo vệ, v.v....ZnO định hướng 1 chiều như ống nano, dây nano, cột nano, dải nano được chếtạo bằng nhiều phương pháp hiện đại như phóng hồ quang, nhiệt phân, điện lắngđọng, lắng đọng vật lý hay hoá học, (MBE), lắng đọng kim loại hoá học pha hơi(MOCVD) và phún xạ ca tốt, v.v....Trong báo cáo này chúng tôi trình bày một số kết quả chế tạo vật liệu ZnO cócấu trúc nano bằng phương pháp lắng đọng kim loại hoá học pha hơi (MOCVD) vàphương pháp bốc bay nhiệt cũng như các tính chất cấu trúc, tính chất quang của cáccấu trúc nano.2. Thực nghiệmVật liệu ZnO có cấu trúc nano được nuôi trên đế Al 2 O 3 (0001), Si(100) vàSi(111) bằng phương pháp pháp lắng đọng kim loại hoá học pha hơi (MOCVD) vàphương pháp bốc bay nhiệt. Để chế tạo vật liệu ZnO cấu trúc nano bằng phuơngpháp MOCVD các nguồn chất phản ứng là diethylzinc(DEZn) và ôxy(O 2 ) được thổivào với tác nhân phản ứng là khí mang là argon (Ar). Các dòng khí này được điềukhiển thích hợp với điều kiện nuôi ở nhiệt độ và áp suất khác nhau. Giản đồ minhhoạ và ảnh chụp của hệ MOCVD sử dụng để chế tạo vật liệu được chỉ ra trên hình1.a, 1.b.Để chế tạo ZnO cấu trúc nano, bằng phương pháp bốc bay nhiệt, ban đầu bột Zntinh khiết, đế silicon sau khi đã làm sạch lần lượt bằng các dung dịch Acetone vàMethanol được đặt trên thuyền Alumina và đưa vào bên trong buồng phản ứng.Tiếp theo dòng khí Ar được thổi vào buồng phản ứng với lưu lượng thích hợp vànhiệt độ được tăng dần lên 800 0 C và được giữ ở nhiệt độ này từ 10 phút đến 60 phúttuỳ theo yêu cầu của thí nghiệm. Sau đó đợi nhiệt độ lò hạ xuống 200 0 C, ống thạchanh được mang ra khỏi ống lò, khi đó trên các đế và thành ống thạch anh sẽ có đượcZnO có các cấu trúc nano như thanh nano ZnO và dây nano ZnO. Cuối cùng mẫuđược lấy ra khỏi ống thạch anh để phục vụ các thí nghiệm khác nhau.Hình 1a: Giản đồ minh hoạ của hệ MOCVDdùng để chế vật liệu ZnO có cấu trúc nanoHình 1b: Ảnh của hệ MOCVD dùng đểchế vật liệu ZnO có cấu trúc nano101