Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu dẫn điện trong suốt và vật liệu hấp thụ ánh sáng nhằm sử dụng trong pin mặt trời CZTSe

Download

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

127 trang nguyenduy 05/06/2025 170

Download

Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu dẫn điện trong suốt và vật liệu hấp thụ ánh sáng nhằm sử dụng trong pin mặt trời CZTSe", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu dẫn điện trong suốt và vật liệu hấp thụ ánh sáng nhằm sử dụng trong pin mặt trời CZTSe

AgNW (AgNanowires). Màng AgNW có thể
được chế tạo trong điều kiện không chân không trên đế mềm mà vẫn đáp ứng được
các yêu cầu sử dụng [33, 113]. Điều này góp phần khắc phục được nhược điểm về
chi phí và quy mô sản xuất. Hiện nay, màng AgNW đã được chế tạo thành công với
điện trở bề mặt thấp, hệ số truyền qua cao có thể thay thế cho các màng TCO trong
chế tạo pin mặt trời [35].
Chương 2 trình bày quá trình nghiên cứu chế tạo lớp vật liệu dẫn điện trong
suốt bao gồm hai nội dung cụ thể như sau:
- Chế tạo lớp điện cực cửa sổ ITO bằng phương pháp phún xạ với các thông số
phún xạ khác nhau.
- Chế tạo lớp điện cực cửa sổ nano composite AgNW/ITO bằng phương pháp in
gạt từ mực nano.
2.1 Chế tạo lớp điện cực cửa sổ ITO bằng phương pháp phún xạ
Màng ITO được chế tạo bằng phương pháp phún xạ một chiều hoặc xoay
chiều. Độ dày của màng ITO sau phún xạ được điều chỉnh bằng thời gian phún xạ.
Để giảm điện trở, người ta thường tăng độ dày của màng. Tuy nhiên, khi độ dày của
màng lớn, độ truyền qua của màng sẽ giảm đi. Vì vậy, độ dày của màng thường
được chọn trong khoảng từ 200 nm đến 400 nm để có được điện trở bề mặt nhỏ và
vẫn đảm bảo độ truyền qua cao trong vùng ánh sáng thấy. Thông thường, trong quá
trình phún xạ có thể thay đổi một số các điều kiện phún xạ như thêm lượng khí Ô-
xy (O2) cùng với khí Argon (Ar) làm khí dẫn hoặc điều chỉnh nhiệt độ của đế để thu
được màng ITO có độ truyền qua và điện trở bề mặt tốt [114]. Trong nghiên cứu
này, chúng tôi chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ và nghiên cứu sự điều
khiển nồng độ O2 và nhiệt độ của đế trong quá trình phún xạ, từ đó cải thiện tính
chất điện và tính chất quang của màng ITO.
2.1.1 Hệ phún xạ sử dụng để chế tạo lớp điện cực cửa sổ ITO
Để chế tạo màng ITO, chúng tôi sử dụng hệ phún xạ Magnetron của hãng
ACT Orion Sputtering System (Mỹ), đặt tại phòng Thí nghiệm Nano Quang - Điện
39
tử, Viện AIST, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Đây là hệ thiết bị có cơ cấu
phún xạ dọc trục, gồm có:
- Buồng tạo plasma; Tủ điều khiển; 2 bơm turbo và 2 bơm cơ học.
- 2 nguồn phún xạ RF, 2 nguồn phún xạ DC.
- Máy tính điều khiển; Hệ thống làm mát; Khí Ar, N2; Khí nén.
Ngoài ra, hệ phún xạ còn có nguồn nhiệt cung cấp cho đế để phục vụ cho quá
trình tạo màng vật liệu trên đế. Hình ảnh thực tế của hệ phún xạ Magnetron được
trình bày trên Hình 2.1.
Hình 2.1 Thiết bị phún xạ của Viện AIST- trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
2.1.2 Chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ
Lớp màng ITO được lắng đọng trên đế thủy tinh bằng phương pháp phún xạ
xoay chiều với công suất phún xạ 80 W, áp suất 5 mtorr. Áp suất cơ bản là 4 x 10-7
torr. Bia ITO (với tỉ lệ In2O3 : SnO2 = 90 :10; độ tinh khiết 99,99%) có đường kính
5,08 cm được dùng làm nguồn phún xạ cho màng ITO. Màng ITO được chế tạo với
2 nội dung:
- Thay đổi nồng độ O2 (O2/ O2 + Ar) x 100%) trong quá trình phún xạ là 0; 1;
1,5; 2; 2,5; 3; 4 và 5%.
- Phún xạ màng ITO trên các đế có nhiệt độ khác nhau từ nhiệt độ phòng, 100,
200, 300 và 400
o
C.
40
Độ dày của màng ITO được phún xạ vào khoảng ~ 260 nm. Hình thái bề mặt
và độ dày của màng ITO được đo bằng Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường
(FESEM) (JSM-7600F, Jeol) tại Phòng thí nghiệm kính hiển vi điện tử và Vi phân
(BKEMMA). Các tính chất quang học được đo bằng máy quang phổ UV-Vis-NIR
(Cary 5000). Điện trở bề mặt của màng ITO được đo bằng thiết bị bốn mũi đầu dò.
2.1.2.1 Màng ITO được phún xạ với nồng độ O2 khác nhau:
a) Ảnh FESEM bề mặt màng
Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ O2 lên hình thái bề mặt của màng ITO,
chúng tôi thực hiện phép đo FESEM và kết quả được trình bày trên Hình 2.2. Trên
ảnh FESEM cho thấy kích thước của các hạt nano trên bề mặt của màng ITO thay
đổi theo sự thay đổi của nồng độ O2 từ 0% đến 5%. Màng ITO được phún xạ với
nồng độ O2 là 0% cho thấy các hạt nano trên bề mặt tương đối lớn. Tuy nhiên, nếu
lấy ảnh với tỷ lệ phóng đại lớn hơn, có thể nhận thấy hạt nano trên bề mặt được tạo
nên từ rất nhiều các hạt có kích thước nhỏ hơn. Khi tăng nồng độ của O2 lên từ 1%
đến 5%, kích thước hạt nano (được tạo nên từ các hạt nhỏ) dường như giảm đi. Kích
thước của hạt nano nhỏ nhất vào khoảng < 10 nm.
Hình 2.2 Ảnh FESEM bề mặt của màng ITO phún xạ ở nhiệt độ phòng với các nồng độ O2
khác nhau
b) Điện trở bề mặt và điện trở suất của các màng ITO
Để phân tích sự thay đổi của tính chất điện của màng ITO ở các nồng độ O2
khác nhau, chúng tôi đo điện trở của màng bằng thiết bị đo 4 mũi thăm dò. Kết quả
sự thay đổi của điện trở bề mặt và điện trở suất của màng ở các nồng độ O2 khác
41
nhau được thể hiện trên Hình 2.3. Trên đó cho thấy, khi nồng độ O2 thay đổi trong
phạm vi 0 - 1%, giá trị điện trở bề mặt và điện trở suất giảm khi nồng độ O2 tăng.
Tuy nhiên, khi nồng độ O2 tăng trên 1%, đường đồ thị biểu diễn hai giá trị điện trở
trên trở nên dốc hơn chứng tỏ chúng tăng nhiều hơn so với sự gia tăng của nồng độ
O2.
Cụ thể, ở nồng độ O2 là 0% thì điện trở bề mặt và điện trở suất của màng ITO
có giá trị tương ứng là 250,4 Ω/☐ và 62,6. 10-4 Ω.cm. Khi thêm 1% nồng độ O2 vào
buồng phún xạ, điện trở bề mặt và điện trở suất của màng ITO có giá trị lần lượt là
226,8 Ω/☐ và 56,7.10-4 Ω.cm. Khi nồng độ O2 tăng lần lượt từ 2,5; 3; 4 và 5% thì
hai giá trị điện trở trên của màng ITO tăng mạnh. Ở nồng độ O2 là 5%, hai giá trị
điện trở bề mặt và điện trở suất tương ứng là 630,1 Ω/☐ và 157,5.10-4 Ω.cm. Sự gia
tăng của các giá trị điện trở theo nồng độ O2 có thể do sự giảm kích thước của tinh
thể như thể hiện trên Hình 2.2. Nhìn chung, ở nhiệt độ phòng giá trị điện trở bề mặt
và điện trở suất của màng ITO ứng với tất cả các giá trị nồng độ O2 vẫn còn tương
đối cao. Điều này có thể do độ kết tinh thấp của các hạt tinh thể nhỏ.
Hình 2.3 Sự thay đổi giá trị điện trở bề mặt và điện trở suất của màng ITO theo nồng độ
của O2
c) Phổ truyền qua của màng ITO
Phổ truyền qua của màng ITO được lắng đọng với các nồng độ O2 khác nhau
được thể hiện trên hình 2.4 cho thấy, màng ITO với nồng độ O2 là 0% có độ truyền
qua thấp. Khi nồng độ của O2 tăng lên, độ truyền qua của màng ITO tăng lên theo
42
một cách đột ngột. Đặc biệt, ở bước sóng 550 nm, độ truyền qua của màng ITO với
nồng độ 0% của O2 là 58%. Độ truyền qua của các màng ITO với nồng độ từ 1%
đến 5% là ~ 73%.
Hình 2.4 Độ truyền qua của màng ITO lắng đọng bằng phương pháp phún xạ xoay chiều ở
nhiệt độ phòng với các nồng độ của O2 khác nhau
Trên màng ITO nồng độ 0%, độ truyền qua có giá trị thấp có thể do sự thiếu
O2 trong quá trình phún xạ tạo màng ITO. Tóm lại, độ truyền qua của màng ITO
được lắng đọng ở nhiệt độ phòng vẫn thấp và cần được cải thiện nhiều hơn.
Đối với các ứng dụng làm điện cực dẫn điện truyền qua như trong màn hình
hiển thị hoặc trong thiết bị quang điện, điện trở bề mặt và độ truyền qua phải có các
giá trị tương ứng là ~10 Ω/☐ và 80%. So sánh với yêu cầu này, giá trị điện trở bề
mặt của màng ITO lắng đọng ở nhiệt độ phòng là rất cao.
2.1.2.2 Màng ITO được phún xạ với nhiệt độ đế khác nhau
Như đã đề cập ở trên, giá trị điện trở bề mặt của các màng ITO cao là do kích
thước các hạt nano quá nhỏ. Do đó tạo nên nhiều biên hạt trong màng, cản trở sự
dịch chuyển của các điện tử tự do. Đây có thể là nguyên nhân chính để giải thích
cho giá trị cao của điện trở bề mặt của các màng ITO lắng đọng ở nhiệt độ phòng.
Để cải thiện giá trị này, cần phải tăng kích thước các hạt tinh thể trong màng ITO.
Vì vậy, chúng tôi thực hiện nghiên cứu với màng ITO được lắng đọng trên các đế
có nhiệt độ khác nhau. Các màng ITO được phún xạ với nồng độ O2 là 1% vì ở
43
nồng độ này các màng có giá trị điện trở thấp nhất. Nhiệt độ phún xạ gồm các giá
trị: nhiệt độ phòng; 100; 200; 300 và 400 oC.
a) Ảnh FESEM bề mặt màng
Kết quả ảnh FESEM bề mặt các màng ITO trong trường hợp này được trình
bày trên Hình 2.5.
Hình 2.5 Ảnh FESEM bề mặt của màng ITO lắng đọng ở trên các đế có nhiệt độ khác
nhau với nồng độ O2 là 1%; áp suất 5 mtorr.
Ảnh FESEM cho thấy, kích thước của hạt tinh thể ITO tăng đều đặn với sự
tăng nhiệt độ của đế. Hạt nano ITO được lắng đọng ở nhiệt độ phòng có kích thước
chỉ vài nm. Tuy nhiên, kích thước của hạt nano ITO tăng lên, có giá trị trong
khoảng 20 – 100 nm khi thực hiện ở nhiệt độ 400 oC.
b) Điện trở bề mặt và điện trở suất của các màng ITO
Hình 2.6 thể hiện sự thay đổi của giá trị điện trở bề mặt và điện trở suất theo
nhiệt độ của đế. Cả hai giá trị điện trở này giảm mạnh khi nhiệt độ của đế tăng dần.
Ta thấy, điện trở bề mặt giảm từ 250,4 Ω/☐ và 62,6.10-4 Ω.cm (ở nhiệt độ phòng)
xuống còn 17,6 Ω/☐ và 4.4.10-4 Ω.cm (ở nhiệt độ 400 °C).
Điện trở bề mặt và điện trở suất giảm mạnh theo sự tăng của nhiệt độ đế được
giải thích là do sự tăng lên của kích thước hạt tinh thể trong màng ITO, như trên
44
Hình 2.5. Giá trị điện trở bề mặt của màng ITO khá gần với yêu cầu đối với điện
cực dẫn điện trong suốt.
Hình 2.6 Sự thay đổi giá trị điện trở bề mặt và điện trở suất của màng ITO theo nhiệt độ
của đế
c) Phổ truyền qua của các màng ITO
Để phân tích tính chất quang của màng ITO theo nhiệt độ của đế, chúng tôi đo
phổ truyền qua của các màng ứng với các nhiệt độ đế nói trên. Kết quả được ghi lại
trên Hình 2.7.
45
Hình 2.7 Độ truyền qua của màng ITO lắng đọng bằng phương pháp phún xạ xoay chiều
với các nhiệt độ khác nhau của đế, nồng độ của O2 là 1%.
Theo đó, với sự tăng lên của nhiệt độ đế, độ truyền qua của màng ITO trong
vùng bước sóng từ 520 nm đến 950 nm có xu hướng tăng lên và có sự dịch chuyển
cạnh về phía bước sóng ngắn hơn. Ở nhiệt độ trong khoảng từ 100 oC đến 300 oC,
độ truyền qua của màng ITO thay đổi không đáng kể. Tuy nhiên, khi nhiệt độ của
đế tăng lên đến 400°C, độ truyền qua có giá trị tương đối cao. Độ truyền của màng
ITO khi nhiệt độ của đế 400 °C là 84,3% tại bước sóng 550 nm. Sự tăng lên của độ
truyền qua và sự dịch chuyển của đường đồ thị biểu diễn độ truyền qua về phía
bước sóng ngắn hơn là do sự cải thiện mức độ tinh thể hóa của màng ITO.
2.1.3 Kết luận về chế tạo màng ITO
- Màng ITO được chế tạo bằng phương pháp phún xạ xoay chiều, công suất
80W với các giá trị nồng độ O2 và nhiệt độ của đế khác nhau. Nồng độ của O2 đưa
vào trong quá trình phún xạ ảnh hưởng mạnh đến điện trở bề mặt và điện trở suất.
Điện trở bề mặt của màng ITO được lắng đọng ở nhiệt độ phòng có giá trị rất lớn.
Tính chất điện và tính chất quang của màng được cải thiện đáng kể khi tăng nhiệt
độ của đế.
- Màng ITO được chế tạo ở nhiệt độ 400 oC, nồng độ O2 đưa vào 1%, áp suất 5
mtorr cho thấy giá trị điện trở bề mặt là 17,6 Ω/☐; điện trở suất là 4,4.10-4 Ω.cm và
độ truyền qua là 84,3% ở bước sóng 550 nm. Màng ITO lắng đọng ở 400oC có tính
46
chất điện và tính chất quang phù hợp cho ứng dụng làm điện cực dẫn trong suốt.
Các tính chất này có thể cải thiện được tốt hơn nữa với nhiệt độ của đế cao hơn, tuy
nhiên, với điều kiện thiết bị của chúng tôi mới khảo sát được ở điều kiện nhiệt độ đế
≤ 400 oC.
Một phần kết quả chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ xoay chiều
của chúng tôi đã được báo cáo trên tạp chí Journal of Science and Technology với
tựa đề “Effect of sputtering condition on electrical and optical properties of
indiumtin oxide thin films”.
2.2 Chế tạo lớp điện cực cửa sổ AgNW/ITO bằng phương pháp in
gạt
2.2.1 Phương pháp in gạt và quy trình chế tạo lớp điện cực cửa sổ
AgNW/ITO
Phương pháp in gạt tạo lớp điện cực cửa sổ AgNW/ITO được thực hiện qua
hai bước chính là tạo lớp màng nano Bạc sau đó phủ lớp màng ITO. Mực in nano
Bạc được chuẩn bị bằng cách hòa tan dây nano Bạc trong isopropyl alcohol (dây
nano Bạc, đường kính ~130 nm, dài cỡ vài chục μm, mua từ Seashell
Technologies).
Để chuẩn bị mực hạt nano ITO, lấy 0,02 g polyvinyl alcohol (PVA) hòa tan
trong 0,4 ml nước cất. Sau đó, 4 ml iso-propanol được phun từ từ vào hỗn hợp
PVA/nước hỗn hợp để thu được dung dịch trong suốt. Quá trình này được thực hiện
cẩn thận để tránh tiêm nhanh, có thể gây ra kết tủa PVA trong dung dịch, dẫn đến
màng nghèo ITO sau khi phủ. Sau đó, lấy 0,4 g hạt nano ITO (Aldrich) thêm vào
dung dịch để tạo mực ITO. Toàn bộ quá trình trên được thực hiện trong điều kiện
khuấy đều bằng con khuấy từ. Hạt nano ITO có kích thước ~ 30 nm để đảm bảo
mực in phân tán tốt cho màng có độ mịn cao.
Để chế tạo lớp điện cực cửa sổ AgNW/ITO bằng phương pháp in gạt. Chúng
tôi thực hiện như sau:
- Đầu tiên, in gạt lớp màng từ dung dịch nano Bạc đã chuẩn bị ở trên lên đế thủy
tinh: Dùng nước rửa kính, aceton và nước khử ion kết hợp rung trên máy rung siêu
âm khoảng 10 phút để làm sạch đế thủy tinh, sau đó sấy khô. Dùng băng dính dán
47
xung quanh để cố định đế thuỷ tinh, đồng thời tạo vùng chứa lớp màng mỏng nano
bạc kích thước khoảng 2,5. 4 (cm2). Một thanh thủy tinh tròn đường kính khoảng
0,7 - 1cm, bề mặt mịn, nhẵn được dùng để in gạt mực trên đế. Sử dụng micro Pipet
để nhỏ dung dịch nano bạc lên mép đế, sau đó dùng thanh gạt thủy tinh gạt dung
dịch trải đều tạo màng các dây nano Bạc lắng đọng trên đế. Sau đó, màng AgNW
được sấy khô ở nhiệt độ 100 C trong khoảng vài phút để loại bỏ các dung môi hữu
cơ thừa và các tạp chất. Màng AgNW được in trên đế với chỉ một lần.
- Bước tiếp theo, dùng thao tác tương tự khi thực hiện phương pháp in gạt, nhỏ
mực ITO lên mép đế sau đó dùng thanh gạt gạt mực trải đều trên đế tạo lớp màng
ITO trên màng AgNW và sấy khô cũng ở nhiệt độ 100 C trong khoảng 2 phút. In
gạt tạo màng ITO thực hiện lặp lại vài lần để tạo độ dày tổng thể của màng
AgNW/ITO như mong muốn.
Toàn bộ quá trình tạo lớp màng điện cực cửa sổ AgNW/ITO được minh họa
trên Hình 2.8. Hình thái bề mặt và độ dày của màng AgNW/ITO được phân tích qua
kính hiển vi điện tử quét (SEM, JSM-7600F, Jeol). Độ truyền qua của màng
AgNW/ITO được ghi lại bằng quang phổ UV-Vis (Cary 5000 UV-Vis-NIR).
Hình 2.8 Minh họa cácbước tạo màng AgNW/ITO bằng phương pháp in gạt.
2.2.2 Phân tích kết quả tạo màng AgNW/ITO
2.2.2.1 Ảnh FESEM bề mặt màng AgNW/ITO
Ảnh FESEM bề mặt màng nano Bạc AgNW và màng nano AgNW/ITO có độ
dày khác nhau được thể hiện trên Hình 2.9.
48
Hình 2.9 Ảnh FESEM bề mặt của các màng AgNW/ITO có độ dày khác nhau
Hình 2.9 cho thấy sự phân bố của dây nano Bạc là không đều. Khi độ dày của
các màng nano AgNW/ITO tăng thì mật độ dây nano Bạc nhìn thấy trên bề mặt của
màng giảm đi. Bề mặt của màng nano AgNW/ITO tương đối thô và rất khó để phân
biệt độ nhám khác nhau giữa các mẫu màng có độ dày khác nhau.
2.2.2.2 Điện trở của màng AgNW/ITO
Điện trở bề mặt và điện trở suất của các màng có độ dày khác nhau được thể
hiện trên Hình 2.10. Giá trị điện trở bề mặt của màng nano compozit AgNW/ITO tỉ
lệ nghịch với chiều dày của màng. Cụ thể, khi độ dày các màng tăng từ 520 nm đến
1240 nm, điện trở bề mặt của các màng giảm nhiều. Tuy nhiên khi độ dày tăng từ
1240 nm đến 1760 nm, điện trở bề mặt gần như không thay đổi. Giá trị thấp nhất
của điện trở bề mặt (~ 10,2 Ω/☐) nhận được ở màng có độ dày 1240 nm. Các giá trị
điện trở này rất gần với điện trở của các tấm ITO thương mại.
Điện trở suất của các màng thay đổi trong phạm vi từ 11,9.10-2 đến 20.10-2
Ω.cm khi độ dày của màng nano AgNW/ITO tăng từ 520 nm đến 1760 nm. Như
vậy, ngược lại với điện trở bề mặt, giá trị điện trở suất tăng theo chiều tăng độ dày
của màng.
49
Hình 2.10 Sự thay đổi của điện trở bề mặt và điện trở suất của các màng AgNW/ITO có
độ dày 520 nm, 770 nm, 1000 nm, 1240 nm và 1760 nm
Điều này có thể giải thích là do tương quan tỉ lệ khác nhau giữa các lớp nano
dây Bạc với các lớp ITO trong màng nano AgNW/ITO. Thật vậy, vì lớp nano dây
Bạc chỉ được quét duy nhất một lần trên tất cả các mẫu nên số lượng nano dây Bạc
trên các màng AgNW/ITO là không đổi. Trong khi đó, độ dày của các màng được
điều chỉnh bằng số lớp in mực nano ITO. Vì vậy, điện trở suất tăng theo tỉ lệ tăng
các lớp phủ ITO và độ dày của màng AgNW/ITO. Để xác minh lại điều này, chúng
tôi chế tạo màng in từ mực nano ITO và không có lớp nano dây Bạc, sau đó thực
hiện các phép đo tương tự. Kết quả cho thấy, mẫu màng chỉ có ITO có điện trở rất
cao, gần như trở thành một chất cách điện. Giá trị điện trở bề mặt của màng có độ
dày 1000 nm và 1240 nm thấp hơn của màng 770 nm. Điều này có thể do sự phân
bố không đều của dây nano Bạc trên bề mặt của màng. Để kiểm tra tính đồng nhất
của điện trở bề mặt trong các màng AgNW/ITO, chúng tôi chuẩn bị các mẫu đo phủ
trên đế thủy tinh với diện tích một mẫu 2,5 x 2,5. Để xác định giá trị điện trở của
màng, chúng tôi tiến hành đo điện trở tại 5 vị trí ngẫu nhiên trên màng. Sau đó, giá
trị điện trở của màng được tính bằng giá trị trung bình của điện trở tại 5 vị trí trên.
Kết quả đo được trình bày trong Bảng 2.1.
Bảng 2.1 Giá trị điện trở bề mặt của các màng AgNW/ITO, AgNW, ITO ở các vị trí khác
nhau
Mẫu Vị trí 1 Vị trí 2 Vị trí 3 Vị trí 4 Vị trí 5 Giá trị
50
(☐) (☐) (☐) (☐) (☐) trung bình
(☐)
520 nm 14,4 29,3 26 18.1 19,3 21,42
700 nm 10,8 31,4 24,1 14,9 20,5 20,34
1000 nm 13,6 14,1 14,8 15 10,2 13,54
1240 nm 12,1 7,8 13,2 8,4 9,6 10,22
1760 nm 8,8 13,1 10,4 11,37 13,5 11,43
AgNW 32,4 44,3 45,7 39 38,4 39,96
ITO - - - - - -
Giá trị điện trở tại các vị trí đo ngẫu nhiên trên bề mặt màng chênh lệch không
nhiều thể hiện sự đồng nhất về điện trở bề mặt của màng. Kết quả từ Bảng 2.1 cho
thấy, trên các mẫu có độ dày > 1000 nm có sự đồng nhất tốt hơn trên các màng có
độ dày < 1000 nm. Cũng theo kết quả trên, dây nano Bạc là chất dẫn điện chính
trong các điện cực cửa sổ nano compozit (điện trở màng ITO lớn, vượt quá giá trị
thang đo của thiết bị đo). Điều này dẫn đến câu hỏi về nguyên nhân gây ra điện trở
của các điện cực nano compozit Ag/ITO thấp hơn điện trở của điện cực làm từ dây
nano Bạc. Vấn đề này có thể giải thích như sau: Điện trở của điện cực từ dây nano
Bạc bao gồm điện trở của các dây nano Bạc (kí hiệu là RNW) và điện trở tiếp xúc (kí
hiệu là Rtx) giữa hai dây nano như được mô tả trên Hình 2.11. Sau khi thêm lớp
màng ITO, trên đường giao nhau của hai dây nano Bạc tạo thành hai điện trở song
song với nhau. Vì vậy, điện trở tiếp xúc giữa hai dây nano Bạc được giảm xuống.
Do đó cũng làm điện trở bề mặt giảm theo. Đây có thể coi là nguyên nhân chính
khiến điện trở bề mặt của điện cực nano compozit nhỏ hơn điện trở của điện cực
dây nano Bạc.
Một số các nhóm nghiên cứu trên thế giới cũng đã nghiên cứu về vấn đề này.
Họ đã sử dụng kim loại hoặc kỹ thuật hàn để cải thiện điện trở tiếp xúc giữa các dây
nano Bạc [33], [115], [116].
51
Hình 2.11 Minh họa tiếp xúc AgNW-AgNW và AgNW-ITO-AgNW trong màng mỏng
2.2.2.3 Phổ truyền qua của màng AgNW/ITO
Độ truyền qua của màng AgNW/ITO với các độ dày khác nhau được thể hiện
trên Hình 2.12. Theo đó, có thể thấy độ truyền qua giảm khi độ dày của màng tăng.
Độ truyền qua của các màng có độ dày 520 nm, 770 nm, 1000 nm, 1240 nm, 1760
nm lần lượt là 78,1%; 74,7%; 70,4%; 66,5% và 63,0%. Độ truyền qua của tất cả các
màng trong phạm

File đính kèm:

luan_an_nghien_cuu_che_tao_vat_lieu_dan_dien_trong_suot_va_v.pdf
INFORMATION ON NEW CONCLUSION OF DOCTORAL DISSERTATION.pdf
thông tin tóm tắt về các kết luận mới của luận án.pdf
Tom tat LA - T1 2020.pdf