ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Nguyễn Thị Thanh Nga
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG ZnO BẰNG PHƢƠNG PHÁP CVD
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - Năm 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Nguyễn Thị Thanh Nga
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG ZnO BẰNG PHƢƠNG PHÁP CVD
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số: 60 44 25
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Triệu Thị Nguyệt
Hà Nội - Năm 2012
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 2
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................... 3
1.1. Khả năng tạo phức của Zn2+ ........................................................................ 3
1.2. Tổng quan về các phối tử ............................................................................ 4
1.2.1. Các β–đixeton và các β- đixetonat ............................................................. 4
1.2.1.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức của các β-đixeton .................. 4
1.2.1.2. Khả năng thăng hoa của các β-đixetonat kim loại
và ứng dụng của chúng........................................................................................ 6
1.2.2. Axit cacboxylic và cacboxylat kim loại ..................................................... 8
1.2.2.1. Đặc điểm cấu tạo và khả năng tạo phức
của các axit monocacboxylic ............................................................................... 8
1.2.2.2. Khả năng thăng hoa của các cacboxylat kim loại
và ứng dụng của chúng........................................................................................ 11
1.3. Màng mỏng và phƣơng pháp lắng đọng hơi hóa học .................................. 12
1.3.1. Màng mỏng và ứng dụng của màng mỏng ................................................ 12
1.3.2. Các phƣơng pháp chế tạo màng mỏng ...................................................... 15
1.3.3. Phƣơng pháp lắng đọng hơi hoá học
(Chemical Vapour Deposition – CVD) ............................................................... 17
1.4. Một số phƣơng pháp nghiên cứu màng mỏng ............................................. 20
1.4.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) .......................................................... 20
1.4.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) ............................................................... 22
1.4.3. Phƣơng pháp phổ phát quang ................................................................... 23
1.4.4. Phƣơng pháp phổ tử ngoại khả kiến (UV – Vis) ...................................... 25
1.4.5. Phƣơng pháp đo bề dày màng và hình thái học bề mặt ........................... 26
CHƢƠNG 2 – ĐỐI TƢỢNG, MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ..................................................................................................... 27
2.1. Đối tƣợng, mục đích và phƣơng pháp nghiên cứu ...................................... 27
2.1.1. Axetylaxeton (HA) .................................................................................... 27
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 28
2.2.1. Xác định hàm lƣợng kim loại trong phức chất. ........................................ 28
2.2.2. Phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại ...................................................... 29
2.2.3. Phƣơng pháp phân tích nhiệt .................................................................... 30
2.2.4. Phƣơng pháp thăng hoa ở điều kiện áp suất thấp .................................... 30
2.2.5. Giản đồ nhiễu xạ tia X ............................................................................... 31
2.2.6. Phổ tử ngoại – khả kiến (UV – Vis) ........................................................... 31
2.2.7. Phổ huỳnh quang ....................................................................................... 32
2.2.8. Đo bề dày và hình thái học bề mặt ............................................................ 32
2.2.9. Ảnh SEM ................................................................................................... 32
CHƢƠNG 3 –THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................... 33
3.1. Dụng cụ và hóa chất ..................................................................................... 33
3.1.1. Dụng cụ ...................................................................................................... 33
3.1.2. Hóa chất ..................................................................................................... 33
3.1.3. Chuẩn bị hóa chất ...................................................................................... 34
3.2. Tổng hợp các phức chất ............................................................................... 35
3.2.1. Tổng hợp axetylaxetonat của Zn2+ ............................................................ 35
3.2.2. Tổng hợp pivalat của Zn2+ ......................................................................... 36
3.2.3. Xác định hàm lƣợng kim loại trong các sản phẩm. .................................. 36
3.3. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ hồng ngoại .... 37
3.3.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axetylaxeton và kẽm(II) axetylaxetonat ..... 37
3.3.1. Phổ hấp thụ hồng ngoại của axit pivalic và kẽm(II) pivalat .................... 39
3.4. Nghiên cứu các phức chất bằng phƣơng pháp phân tích nhiệt ............ .....42
3.5. Khảo sát khả năng thăng hoa của các phức chất ........................................ 44
3.6. Chế tạo màng mỏng ZnO bằng phƣơng pháp CVD .................................... 45
3.6.1. Quy trình chế tạo màng mỏng kẽm(II) oxit bằng phƣơng pháp CVD .... 45
3.6.2. Nghiên cứu màng chế tạo từ tiền chất Zn(Piv)2 ....................................... 47
3.6.2.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các màng ..................................................... 47
3.6.2.2. Nghiên cứu hình thái bề mặt màng ....................................................... 48
3.6.2.3. Nghiên cứu tính chất quang của màng .................................................. 50
3.6.2.4. Đo bề dày và hình thái học bề mặt ......................................................... 52
3.6.3. Nghiên cứu màng chế tạo từ tiền chất ZnA2.H2O..................................... 52
3.6.2.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các màng ..................................................... 52
3.6.3.2.Nghiên cứu hình thái bề mặt màng ......................................................... 54
3.6.3.3. Nghiên cứu tính chất quang của màng ................................................. 55
3.6.3.4. Đo bề dày và hình thái học bề mặt ......................................................... 57
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................59
