ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------
HOÀNG ĐÌNH VIỆT
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG CuInS2
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----Φ-----
HOÀNG ĐÌNH VIỆT
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG CuInS2
Chuyên ngành: Vật lý chất rắn
Mã số: 60440104
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2014
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. PHẠM VĂN NHO
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Nho.
Thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá
trình làm luận văn và làm thực nghiệm tại phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Vật lý - Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên đã luôn tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập tại trường cũng như trong
quá trình hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô, anh chị và các bạn trong Viện Khoa học và
Công nghệ, Trung tâm Khoa học Vật liệu, bộ môn Vật lý Chất rắn, bộ môn Nhiệt độ
thấp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình đo đạc mẫu.
Và tôi muốn gửi lời chi ân tới gia đình, bạn bè đã quan tâm, quý mến, cho tôi
thêm niềm tin và là nguồn động lực trong quá trình học tập và nghiên cứu của tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Học viên
Hoàng Đình Việt
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VẬT LIỆU CuInS2........................3
1.1. Tính chất vật liệu CuInS2..................................................................................3
1.1.1. Cấu trúc tinh thể.........................................................................................3
1.1.2. Tính chất vật lý ..........................................................................................6
1.2. Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng CuInS2 trên thế giới.....................10
1.3. Một số phƣơng pháp chế tạo màng mỏng......................................................14
1.3.1. Phƣơng pháp bốc bay và ngƣng tụ trong chân không..........................14
1.3.2. Phƣơng pháp phún xạ catốt.....................................................................17
1.3.3. Phƣơng pháp Sol - Gel.............................................................................19
1.3.4. Phƣơng pháp điện hoá.............................................................................20
1.3.5. Phƣơng pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD) .........................................21
1.3.6. Phƣơng pháp phun dung dịch trên đế nóng..........................................22
CHƢƠNG 2. THIẾT BỊ, HÓA CHẤT THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP
KHẢO SÁT.............................................................................................................24
2.1. Thiết bị tạo mẫu...............................................................................................24
2.1.1. Hệ nung và kiểm soát nhiệt độ................................................................24
2.1.2. Hệ thống điện tử điều khiển phun..........................................................28
2.2. Hóa chất và thiết bị đo....................................................................................30
2.3. Phƣơng pháp khảo sát tính chất....................................................................31
2.3.1. Khảo sát cấu trúc.....................................................................................31
2.3.2. Khảo sát tính quang dẫn.........................................................................32
CHƢƠNG 3. CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MÀNG CuInS2 ...............................35
3.1. Chế tạo màng điện cực SnO2:F......................................................................35
3.1.1. Chế tạo màng SnO2 chƣa pha tạp..........................................................35
3.1.2. Chế tạo màng SnO2 pha tạp F................................................................37
3.2. Chế tạo màng CuS..........................................................................................39
3.3. Khảo sát màng CuS........................................................................................40
3.3.1. Khảo sát điện trở.....................................................................................40
3.3.2. Khảo sát XRD..........................................................................................41
3.3.3. Ảnh SEM..................................................................................................43
3.3.4. Đặc trƣng I-V...........................................................................................43
3.4. Chế tạo màng CuInS2.....................................................................................44
3.5. Khảo sát màng CuInS2...................................................................................44
3.5.1. Khảo sát XRD..........................................................................................44
3.5.2. Ảnh SEM..................................................................................................46
3.5.3. Phổ hấp thụ và độ rộng vùng cấm.........................................................47
3.5.4. Khảo sát tính chất quang điện...............................................................50
KẾT LUẬN............................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................60
