Mục đích nghiên cứu của luận án "Nghiên cứu chế tạo, tính chất quang của vật liệu nano SnO2 và SiO2 pha tạp Eu3+" nhằm nghiên cứu tổng hợp thành công vật liệu màng nano composit SiO2-SnO2 pha tạp ion Eu3+ bằng công nghệ sol-gel và kỹ thuật quay phủ. | Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu chế tạo, tính chất quang của vật liệu nano SnO2 và SiO2 pha tạp Eu3+ MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Các vật liệu phát quang sử dụng ion đất hiếm (RE) pha tạp trong các vật liệu ô-xít đã được quan tâm nghiên cứu trong vài thập niên vừa qua, với nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Các ứng dụng gần đây có thể kể đến như các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm điện năng, chiếu sáng rắn sử dụng LED, các nguồn phát quang mạnh như laze, các thiết bị quang tích hợp, quang tử và quang điện tử. Vật liệu huỳnh quang trên cơ sở hệ có cấu trúc nano SnO2 pha tạp ion đất hiếm Eu3+ là một trong những vật liệu có nhiều tiềm năng ứng dụng trong định hướng nghiên cứu trên [14,61,68,92,102,139]. Ưu điểm của loại vật liệu này là dải phát xạ huỳnh quang tương đối mạnh của vật liệu có nguồn gốc từ chuyển dời trạng thái đặc trưng của lớp điện tử 4f không điền đầy của các ion đất hiếm Eu3+, đây là một trong ba màu cơ bản tạo nên ánh sáng trắng. Dải phát xạ này mang lại rất nhiều dụng trong thực tiễn, như việc ứng dụng chế tạo nguồn ánh sáng đỏ của màn hình hiển thị, các thiết bị và linh kiện phát quang [112,114,142]. Việc tăng cường phát xạ huỳnh quang của các ion Eu3+ cũng luôn được quan tâm nghiên cứu. Sự kết hợp của loại vật liệu này với nhiều mạng nền khác nhau [8,21,46,125,133], hoặc kết hợp với các ion đất hiếm khác [10,11,45,63] giúp cải thiện hiệu suất phát quang và tìm hiểu cơ chế truyền năng lượng của vật liệu. Đối với mạng nền SnO2, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đây là vật liệu phù hợp cho việc pha tạp Eu3+ với nồng độ tương đối lớn. Là vật liệu bán dẫn có vùng cấm rộng (khoảng 3,6 eV), SnO2 có thể chế tạo các linh kiện điện huỳnh quang, các điện cực dẫn, cảm biến khí, và pin mặt trời [27,57,103] ở nhiệt độ phòng. Các công bố đã chỉ ra rằng phát xạ huỳnh quang của các ion đất hiếm trong các nano tinh thể SnO2 là tương đối mạnh. Phổ phát xạ huỳnh quang đặc trưng của các ion Eu3+ khi kích thích ở .
