BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỖ QUÝ NHÂN
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ TÍNH CHẤT VẬT LIỆU
INDIUM TIN ÔXIT (ITO) ĐỂ ỨNG DỤNG LÀM MÀNG
PHỦ NGĂN BỨC XẠ HỒNG NGOẠI
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
KỸ THUẬT HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TRỊNH XUÂN ANH
TS. NGUYỄN DUY CƯỜNG
HÀ NỘI – 2017
ĐỖ Ỹ Ậ Ọ
ĐỖ QUÝ NHÂN
2017
1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận văn
này là thành quả nghiên cứu của bản thân tôi và chưa từng xuất hiện trong công bố
của các tác giả khác. Các số liệu và kết quả đạt được là chính xác và trung thực.
Hà Nội, ngày 03 tháng 04 năm 2017
Người cam đoan
Đỗ Quý Nhân
ĐỖ QUÝ NHÂN
2017
2
LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến các thầy
hướng dẫn: TS. Trịnh Xuân Anh và TS. Nguyễn Duy Cường đã trực tiếp hướng
dẫn, định hướng khoa học, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu
trong thời gian qua. Cảm ơn hai thầy đã dành thời gian, tâm huyết để giúp tôi hoàn
thành luận văn này.
Tôi cũng xin cảm ơn TS. Dương Thanh Tùng, các thầy cô trong Viện Tiên
tiến Khoa học và Công nghệ, Viện Kỹ thuật Hóa học - Đại học Bách khoa Hà Nội
đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi làm thực nghiệm và nghiên cứu
trong thời gian qua.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến các anh chị nghiên cứu sinh viện AIST đã
nhiều lần giúp đỡ tôi trong thời gian làm nghiên cứu tại viện.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn tới Bố mẹ, em gái, người yêu, các anh chị và
những người bạn của tôi, những người đã luôn động viên tinh thần và giúp đỡ vật
chất. Tôi không biết nói gì hơn ngoài lời cảm ơn sâu sắc, chân thành tới những
người thân yêu nhất của tôi.
Tác giả luận văn
Đỗ Quý Nhân
ĐỖ QUÝ NHÂN
2017
3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... 1
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................. 2
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ...................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU .............................................................................. 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................... 7
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 10
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 10
2. Mục tiêu ............................................................................................................ 13
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................ 13
4. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 13
5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 13
6. Cấu trúc luận văn .............................................................................................. 14
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ..................................................................................... 15
1. Giới thiệu .......................................................................................................... 15
2. Giới thiệu về màng mỏng ôxít dẫn trong suốt (Transparent Conductive Oxide -
TCO) ..................................................................................................................... 17
3. Giới thiệu về màng phủ ITO ............................................................................. 20
4. Sơ lược về phương pháp tạo màng lọc ôxít trong suốt TCO ............................ 24
4.1. Phương pháp chế tạo vật liệu nano ............................................................ 24
4.2. Phương pháp thủy nhiệt ............................................................................. 24
4.3. Phương pháp chế tạo màng mỏng .............................................................. 25
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM................................................................................ 27
1. Hóa chất và thiết bị sử dụng ............................................................................. 27
1.1. Hóa chất thí nghiệm ................................................................................... 27
1.2. Dụng cụ và thiết bị sử dụng ....................................................................... 27
ĐỖ QUÝ NHÂN
2017
4
2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano ITO .............................................................. 28
2.1. Quy trình tổng hợp vật liệu nano ITO ....................................................... 29
2.2. Các mẫu ở các điều kiện thủy nhiệt khác nhau.......................................... 30
2.3. Thiết bị lò thủy nhiệt .................................................................................. 31
3. Chế tạo màng phủ ITO trên kính ...................................................................... 32
4. Thiết bị nghiên cứu ........................................................................................... 33
4.1. Kính hiển vi điện tử quét (FE-SEM) ......................................................... 34
4.1.1. Sự ra đời của kỹ thuật hiển vi điện tử quét ......................................... 34
4.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ......................................................... 34
4.1.3. Kính hiển vi điện tử quét .................................................................... 35
4.2. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) ......................................................... 36
4.3. Phổ nhiễu xạ điện tử X-ray ........................................................................ 37
4.4. Thiết bị UV-Vis-NIR ................................................................................. 38
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 40
1. Tổng hợp vật liệu nano ITO bằng phương pháp thủy nhiệt .............................. 40
2. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ ........................................................................ 40
3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ ion kim loại In3+/Sn4+ tham gia phản ứng ...... 42
4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy nhiệt ............................................... 44
5. Nghiên cứu thành phần vật liệu nano ITO bằng phổ tán xạ năng lượng tia X
(EDX: Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) ................................................... 47
6. Nguyên cứu cấu trúc vật liệu nano ITO bằng phổ nhiễu xạ X-ray ................... 48
7. Nghiên cứu sự ngăn bức xạ hồng ngoại xa của lớp phủ vật liệu nano ITO bằng
thiết bị UV-Vis-NIR ............................................................................................. 49
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 52
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ................................................. 54
