MÀNG ZnO VÀ ZnO:Sn TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL GEL
CHO ỨNG DỤNG DÒ KHÍ RƯỢU
Trịnh Thanh Thuỷ,Từ Ngọc Hân, Lê Huy Hoàng, Lê Viết Hải, Trần Tuấn, Lê Khắc Bình
Khoa Khoa học Vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQG Tp. HCM

Tóm tắt
    Màng mỏng ZnO và ZnO:Sn với những nồng độ pha tap khác nhau (0, 2, 4, 6, 8, 10 % nguyên tử) được tạo bằng phương pháp sol gel từ vật liệu ban đầu là Zn(CH3COO)2.2H2O và SnCl4.5H2O với dung môi 2-methoxyethanol và chất ổn định monoethanolamine. Kết quả cho thấy nồng độ pha tạp Sn có ảnh hưởng mạnh mẽ lên cấu trúc và độ nhạy của màng mỏng ZnO (nồng độ pha tạp tối ưu là 6% nguyên tử). Màng ZnO:Sn với nồng độ 6 at% có độ nhạy rất tốt với khí rượu (C2H5OH) ở 350oC, 300oC và 250oC (10-40 sccm), cho thấy khả năng giảm nhiệt độ hoạt động của màng ZnO. Các phép đo XRD, FESEM, TEM… cho thấy màng ZnO và màng ZnO pha tạp có cấu trúc nano đồng đều với kích thước hạt trung bình trong khoảng từ 11 nm đến 28 nm. Các kết quả cho thấy khả năng chế tạo màng ZnO nhạy khí kích thước nano hoạt động trong vùng nhiệt độ thấp (200-300oC).

    Từ khoá: màng ZnO, ZnO:Sn, cấu trúc nano, nhạy khí rượu

ALCOHOL SENSING OF ZnO AND ZnO:Sn THIN FILMS PREPARED
BY SOL-GEL PROCESS
Trinh Thanh Thuy, Tu Ngoc Han, Le Huy Hoang, Le Viet Hai, Tran Tuan, Le Khac Binh
Faculty of Material Science, University of Science-VNU HCMC

Abstract
    ZnO and ZnO:Sn thin films with different concentration dopants (0, 2, 4, 6, 8, and 10 at.%) were prepared by the sol–gel method, used zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol and monoethanolamine as the precursor, solvent and stabilizer, respectively. The experimental results show that the amount of dopant has a great influences on the film growth process, grain size and sensitivity of the thin films (the optimum Sn concentration value was 6 at.%). ZnO:Sn thin films with 6 at% dopant express the high sensitivity with ethanol (from 10 - 40 sccm) at low temperature (250oC). The XRD results and FESEM, TEM images demonstrated that ZnO thin films have the uniform nano structure with average grain size from 11 to 28 nm. All resuls show the ability to fabricate the sensitive ZnO thin films operated at low temperature (200-300oC).

    Key words: ZnO: Sn thin films, nanostructure, high sensitivity with ethanol