Chế tạo và khảo sát ảnh hưởng của tạp Na đến tính chất quang, tính chất điện và cấu trúc của màng SnOx loại p nhằm ứng dụng vào chế tạo linh kiện quang điện

Về khoa học:
- Qua quá trình nghiên cứu chỉ ra cho thấy có thể pha tạp Na vào màng SnOx làm tăng tính dẫn lỗ trống của bán dẫn loại p SnOx.
- Trong báo cáo này với nồng độ pha tạp Na 3 at% cho vào trong quá trình làm target phún xạ tương ứng với 1.56 at% Na hiện diện trong màng cho màng có tính chất điện tốt nhất với nồng độ lỗ trống NH =2.75x1019cm-3, độ linh động lỗ trống μ = 2.4 cm2/VS, và điện trở suất ρ = 9.35x10-2Ωcm.
- Khảo sát nhiệt độ ủ sau phún xạ cho thấy, ở nhiệt độ ủ 3000C màng có cấu trúc SnO loại p, khi tăng nhiệt độ ủ từ 300 0C lên 400 0C có sự chuyển pha từ tinh thể SnO sang pha vô định hình. Từ pha vô định hình chuyển sang pha trung gian Sn2O3, Sn3O4khi tăng nhiệt độ ủ từ 400 0C lên 500 0C, và từ pha Sn2O3, Sn3O4 chuyển sang pha SnO2 khi nhiệt độ ủ tăng từ 550 0C lên 600 0C.
- Thời gian phún xạ tăng, tương ứng bề dày màng tăng, làm cho nồng độ hạt tải, độ linh động tăng mạnh, dẫn đến điện trở suất của màng giảm mạnh. Tuy nhiên, nếu tiếp tục kéo dài thời gian phún xạ thì điện trở suất của màng SnOx:Na giảm không đáng kể trong khi đó độ truyền qua và năng lượng vùng cấm quang giảm cho nên việc kéo dài thời gian phún xạ là không cần thiết. Do đó để cân đối giữa tính chất điện và tính chất quang thì thời gian phún xạ trong quá trình tạo màng SnOx:Na bằng phương pháp phún xạ phản ứng được chọn trong khoảng 14 phút đến 21 phút.
Về ứng dụng: Chế tạo được diode trên nền chuyển tiếp dị thể p-n giữa n-nc-Si:H và p-SnOx:Na làm đề cho các ứng về chế tạo các linh kiện quang điện như: photodiode, pin mặt trời, transitor….

- Đã chế tạo được bia phún xạ hợp kim Sn +Na từ phương pháp nóng chảy và đổ khuôn.
- Chế tạo được màng bán dẫn loại p-SnOx pha tạp Na với nồng độ lỗ trống, độ linh động và độ dẫn cao, đáp ứng yêu cầu ứng dụng trong linh kiện bán dẫn.

Sản phẩm của đề tài:

- Các bài báo đã công bố (liệt kê) gồm:
+ 1 bài đăng trên tạp chí Ceramics International thuộc hệ thống SCI uy tín, có IF = 5,532, và chỉ số chất lượng Q1 với tựa đề “ Effect of sodium doping on characteristics of p-SnOx flms prepared by reactive direct current magnetron sputtering”
+  1 bài đăng trên tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ Đại học Quốc gia Tp HCM thuộc danh mục học hàm giáo sư với tựa đề “ Ảnh hưởng của thời gian phún xạ đến các đặc trưng của màng loại p-SnOx:Na được chế tạo bởi phương pháp phún xạ phản ứng magnetron DC”.

Chương trình hỗ trợ sau tiến sĩ dưới sự chủ trì của Học viện Khoa học và Công nghệ và các Viện phối hợp thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ có ý nghĩa thiết thực và hữu ích cho các tiến sĩ mới tốt nghiệp. Chương trình đã cấp kinh phí và các thầy hướng dẫn để các tiến sĩ trẻ tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu hoặc định hướng nghiên cứu mới, phát triển thành các chuyên viên nghiên cứu chuyên nghiệp, góp phần nâng cao chất lượng đội ngũ nghiên cứu cho Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ.