• Trang chủ
  • Giới thiệu
    • Giới thiệu cổng thông tin KH&CN
    • Quy chế vận hành cổng thông tin KH&CN
    • Danh sách Ban biên tập
    • Cơ cấu tổ chức Ban biên tập
  • Sản phẩm
    • Bản tin KH&CN Bình Dương
    • Kỷ yếu kết quả NCKH&PTCN cấp tỉnh
    • Ấn phẩm không định kỳ
    • Sản phẩm phần mềm chuyển giao
  • Dịch vụ
    • Dịch vụ biên soạn, chế bản, in ấn
    • Dịch vụ công nghệ thông tin
    • Dịch vụ cung cấp thông tin KH&CN theo yêu cầu
    • Dịch vụ thẩm định thông tin theo yêu cầu
  • Thông tin KH&CN
    • Tin KH&CN Bình Dương
    • Sở hữu trí tuệ
    • Kết quả nghiên cứu KH&CN trong và ngoài nước
    • Tin KH&CN trong nước
    • Tin KH&CN Thế giới
    • Khoa học thường thức
    • Khoa học sản xuất
    • Thông tin công nghệ
    • Thông tin tiêu chuẩn
    • Thông tin sở hữu trí tuệ
    • Hệ sinh thái khởi nghiệp đổi mới sáng tạo
    • Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
  • Hướng dẫn
    • Liên hệ Ban biên tập
    • Liên hệ bộ phận kỹ thuật
    • Xem tra cứu thông tin KH&CN
    • Đăng ký sản phẩm, dịch vụ
  • Liên hệ
THÔNG TIN KH&CN BÌNH DƯƠNG
------- CHÀO MỪNG ĐẾN VỚI CỔNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH BÌNH DƯƠNG -------
 
 Site map  Góp ý BBT  Hỏi đáp RSS 
Chia sẽ bài viết qua email
Bài viết: Cảm biến ánh sáng khả kiến dựa trên nền vật liệu lai hóa giữa thanh NANO ZNO pha tạp Cu và PEDOT:PSS
* Email không hợp lệ
*
* Email không hợp lệ
*
 Gửi email
 
Trang chủ » Thông tin KH&CN » Kết quả nghiên cứu KH&CN trong và ngoài nước
Thứ 2, 30/09/2024
Cảm biến ánh sáng khả kiến dựa trên nền vật liệu lai hóa giữa thanh NANO ZNO pha tạp Cu và PEDOT:PSS
Đây là đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường ĐH Thủ Dầu Một của tác giả Nguyễn Xuân Hào thực hiện vào năm 2022 nhằm mục tiêu Tổng hợp thành công vật liệu ZnO NRs và ZnO NRs pha tạp Cu, tối ưu hóa nồng độ Cu pha tạp vào trong ZnO NRs để cho độ rộng vùng cấm quang học là nhỏ nhất đồng thời biến tính vật liệu PEDOT:PSS nhằm tăng độ dẫn điện của vật liệu và tiến hành lai hóa giữa vật liệu ZnO pha tạp đồng và PEDOT:PSS, để từ đó chế tạo và khảo sát đặc trưng của cảm biến ánh sáng.
Thực trạng

Quang điện tử là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng, tập trung vào phát triển các thiết bị nhận biết và điều khiển nguồn sáng, với linh kiện quang điện tử được chia thành thiết bị nhạy sáng và thiết bị phát sáng. Các cảm biến quang, chuyển đổi bức xạ ánh sáng thành tín hiệu điện, có vai trò then chốt trong nhiều ứng dụng như giao tiếp quang học và cảm biến môi trường. Thanh nano ZnO thường được sử dụng trong cảm biến quang nhờ vào những ưu điểm như dễ chế tạo và không độc hại, nhưng độ rộng vùng cấm lớn của nó khiến hiệu suất giảm do chỉ hấp thụ ánh sáng tử ngoại.

Để cải thiện hiệu suất, cần chức năng hóa ZnO để mở rộng vùng hấp thụ sang khả kiến, và các phương pháp như pha tạp kim loại chuyển tiếp đã được đề xuất. Tuy nhiên, việc pha tạp cần phải tối ưu hóa để tránh tăng độ rộng vùng cấm. Ngoài ra, độ linh động thấp của thanh nano ZnO làm chậm thời gian đáp ứng của cảm biến, vì vậy việc kết hợp với vật liệu dẫn điện như PEDOT:PSS được xem là tiềm năng để cải thiện hiệu suất và thời gian hồi phục, nhằm tạo ra những cảm biến quang hiệu quả hơn.

Giải pháp

Để vượt qua những thách thức trên, cảm biến ánh sáng khả kiến dựa trên nền thanh nano ZnO pha tạp Cu lai hóa PEDOT:PSS được chế tạo và khảo sát các đặc trưng của nó. Trong thiết kế này, vật liệu nano ZnO pha tạp đồng đóng vai trò như những “ăng ten” hấp thụ ánh sáng khả kiến để tạo ra những cặp điện tử lổ trống còn lớp PEDOT:PSS sẽ hoạt động như lớp truyền dẫn hạt tải, góp phần cải thiện thời gian đáp ứng và thời gian hồi phục của thiết bị. Với thiết kế mới về cảm biến quang dựa trên nền vật liệu lai hóa giữa thanh nano ZnO đã được biến tính và lớp truyền dần hạt tải, chúng tôi hy vọng rằng sẽ tạo ra được một linh kiện vừa có hiệu suất cao, vừa có độ bền tốt đồng thời mở ra một hướng nghiên cứu mới về để cải thiện hiệu suất của các linh kiện quang điện tử dưa trên nền vật liệu lai hóa và vật liệu đa biến tính.

Mục tiêu nghiên cứu

- Tổng hợp thành công vật liệu ZnO NRs và ZnO NRs pha tạp Cu, tối ưu hóa nồng độ Cu pha tạp vào trong ZnO NRs để cho độ rộng vùng cấm quang học là nhỏ nhất

- biến tính vật liệu PEDOT:PSS nhằm tăng độ dẫn điện của vật liệu và phủ vật liệu PEDOT:PSS thành công trên đế thủy tinh

- Lai hóa thanh nano ZnO NRs và ZnO NRs pha tạp Cu trên đế PEDOT:PSS

- Chế tạo cảm biến quang dựa trên nền vật liệu lai hóa ZnO NRs/PEDOT:PSS

- Chế tạo cảm biến quang dựa trên nền vật liệu lai hóa ZnO NRs:Cu/PEDOT:PSS

- Khảo sát đặc trưng của 2 loại cảm biến quang: ZnO NRs/PEDOT:PSS và ZnO:Cu NRs/PEDOT:PSS. Tìm ra loại thiết bị cho hiệu suất cao và hoạt động tốt nhất

Kết quả nghiên cứu

- Tổng hợp thành công vật liệu ZnO NRs và ZnO:Cu NRs. Khảo sát tính chất quang của vật liệu ở những nồng độ pha tạp Cu khác nhau. Tìm được nồng độ pha tạp Cu cho chất lượng kết tinh là tốt nhất và dịch chuyển bờ hấp thụ nhiều nhất về ánh sáng khả kiến thông qua phổ nhiễu xạ tia X và phổ hấp thụ UV-VIS

- Tạo ra được màng PEDOT:PSS biến tính với DMSO trên đế thủy tinh để tăng độ dẫn của PEDOT:PSS. Nồng độ DMSO được tối ưu hóa để có độ dẫn là cao nhất. Và đế thủy tinh được xử lý bề mặt sao cho độ bám dính của PEDOT:PSS lên đế là tốt nhất

- Thanh nano ZnO và ZnO pha tạp Cu đã được tối ưu nồng độ ở nội dung 1 được trồng trên đế PEDOT:PSS/thủy tinh bằng phương pháp thủy nhiệt. Hệ vật liệu này được khảo sát hình thái bề mặt, cấu trúc, tính chất quang, tính chất điện thông qua các phép phân tích như SEM, XRD, UV-Vis…

- Hai điện cực Ag được phún xạ ở hai đầu kênh dẫn ZnO NRs/PEDOT:PSS. Bề rộng kênh dẫn là 200 µm được tạo ra nhờ một mặt nạ kim loại. Đo đường đặc trưng I-V và I-t của thiết bị đảm bảo thiết bị hoạt động tốt

- Hai điện cực Ag được phún xạ ở hai đầu kênh dẫn ZnO NRs:Cu/PEDOT:PSS. Bề rộng kênh dẫn là 200 µm được tạo ra nhờ một mặt nạ kim loại. Đo đường đặc trưng I-V và I-t của thiết bị đảm bảo thiết bị hoạt động tốt.

- Phân tích phổ I-V, I-t của thiết bị dưới các điều kiện chiếu sáng khác nhau. Tính toán các thông số đặc trưng của cảm biến quang như dòng quang điện, độ nhạy, thời gian đáp ứng, thời gian hồi phục...

Kết luận và kiến nghị

Kết luận

Chế tạo thành công cảm biến quang dựa trên nền vât liệu ZnO NRs:Cu và ZnO NRs:Cu/PEDOT:PSS. Từ các kết quả I-V cho thấy dòng quang của thiết bị có PEDOT:PSS là 0,125 mA, cao hơn gần 1,5 lần so với thiết bị không có PEDOT:PSS (0,0823 mA), điều này làm nổi bậc vai trò của PEDOT:PSS trong việc nâng cao dòng quang cho thiết bị. Ngoài ra, với kết quả I-t, trong cùng điều kiện chiếu sáng (bước sóng 395 nm và cường độ ánh sáng 0,811 mWcm-2), độ nhạy của thiết bị có lớp vận chuyển lỗ trống là 0,33 AW-1 , cao hơn gần 2,36 lần so với thiết bị không có lớp vận chuyển (0,14 AW-1). Photoconductive gain của thiết bị có PEDOT:PSS là 1,036, cao gấp đôi so với thiết bị không có PEDOT:PSS (0,439). Bên cạnh đó, thời gian phản hồi và khôi phục của thiết bị khá nhanh với giá trị lần lượt là 28,21 giây và 42,01 giây, độ ổn định cũng đã được kiểm tra và cho kết quả rất tốt với nhiều chu kì lặp lại. Từ đó có thể thấy rằng, thiết bị cảm biến quang dựa trên cấu trúc lai giữa ZnO NRs:Cu và PEDOT:PSS của chúng tôi có tiềm năng cho nhiều ứng dụng hơn nữa trong tương lai.

Kiến nghị

- Lai hoá vật liệu ZnO NRs biến tính với những vật liệu hai chiều khác có độ linh động cao hơn để cải thiện thời gian đáp ứng và thời gian hồi phục của linh kiện

- Phát triển cảm biến quang dựa trên nền vật liệu lai hoá lên các đế dẻo uốn cong và đế dẻo co giãn nhằm mở rộng phạm vi ứng dụng của linh kiện, hướng tới chế tạo các thiết bị có khả năng giao tiếp với con người.

Nguồn tóm tắt KQNC “Cảm biến ánh sáng khả kiến dựa trên nền vật liệu lai hóa giữa thanh NANO ZNO pha tạp Cu và PEDOT:PSS” của tác giả Nguyễn Xuân Hào . Xem toàn văn tại Trung tâm Thông tin và Thống Kê Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Dương
Nguyễn Xuân Hào
Chia sẻ:
2
Bài đã đăng:
  • Giải pháp phòng ngừa, ứng phó với các nguy cơ đe dọa an ninh kinh tế góp phần phục hồi, phát triển bền vững kinh tế tỉnh Bình Dương  (6/17/2025 4:38:26 PM)
  • Xây dựng mô hình sản xuất tinh dầu từ phụ phẩm cam sành và bưởi da xanh tại huyện Bắc Tân Uyên, tỉnh Bình Dương và phát triển một số sản phẩm ứng dụng từ tinh dầu  (6/17/2025 4:29:48 PM)
  • Nghiên cứu phương án tái sử dụng bùn thải từ hệ thống xử lý nước, nước thải và xỉ thải  (6/17/2025 4:29:16 PM)
  • Tổng kết mô hình phát triển của tỉnh Bình Dương trong công cuộc Đổi mới của đất nước và tầm nhìn định hướng đến năm 2050  (6/17/2025 4:28:44 PM)
  • Giải pháp triển khai chính quyền số tại các phường trên địa bàn thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương  (6/16/2025 2:52:15 PM)
  • Nguyên cứu tình hình và giải pháp sự gắn bó với tổ chức của nhân viên y tế tuyến huyện tại tỉnh Bình Dương năm 2023  (6/16/2025 2:51:58 PM)
  • Hoạt động của các Trung tâm Chính trị trên địa bàn tỉnh Bình Dương - Thực trạng và giải pháp  (6/16/2025 2:51:30 PM)
  • Giải pháp phòng, chống bạo lực gia đình tại tỉnh Bình Dương  (6/16/2025 2:49:12 PM)
  • Nghiên cứu vật liệu nano từ tính kết hợp gel sinh học ứng dụng xử lý màu trong nước thải dệt nhuộm  (6/16/2025 2:48:55 PM)
  • Công tác phát triển đảng viên là công nhân ở tỉnh Bình Dương giai đoạn hiện nay  (6/16/2025 2:29:10 PM)
CHUYÊN MỤC
  • Đưa nghị quyết về KH&CN vào cuộc sống
    • Tin tức
    • Tìm hiểu nghị quyết về KH&CN
    • Văn bản
    • Thảo luận
  • Các chương trình KH&CN
    • Các chương trình KH&CN trọng điểm
    • Các chương trình nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ
    • Công khai văn bản
  • Nhiệm vụ KH&CN
  • Nông nghiệp - Nông thôn
    • Bà con cần biết
    • Khoa học và sản xuất
    • Mô hình mới - Sản phẩm mới
    • Văn hóa - Xã hội nông thôn
  • Thành tựu KH&CN
    • Công nghệ
    • Y - Dược
    • Tự nhiên
    • Môi trường
    • Nông - Lâm - Ngư nghiệp
    • Xã hội nhân văn
  • Thư viện số
  • Thống kê KH&CN
  • Văn bản pháp luật
THÔNG BÁO Xem thêm
  • Người phát ngôn và cung cấp thông tin cho báo chí của Sở Khoa học và Công nghệ
  • Công khai kết quả thanh lý tài sản cố định, công cụ dụng cụ của Văn phòng Sở Khoa học và Công nghệ
  • Thông báo về việc tiếp nhận hồ sơ và trả kết quả giải quyết thủ tục hành chính qua dịch vụ bưu chính công ích
  • Hội thảo doanh nghiệp: Các giải pháp, ý tưởng đổi mới sáng tạo trong xây dựng thành phố thông minh Bình Dương
  • Quyết định về việc ban hành Quy chế đánh giá, phân loại đối với đơn vị và công chức, viên chức của Bộ Khoa học và Công nghệ
  • Quyết định Ban hành Kế hoạch triển khai thực hiện Nghị định số 61/2018/NĐ-CP ngày 23 ngày 4 năm 2018 của Chính phủ về thực hiện cơ chế một cửa, một cửa liên thông trong giải quyết thủ tục hành chính
  • Quyết định về việc ban hành Quy chế đánh giá, phân loại đối với đơn vị và công chức, viên chức của Bộ Khoa học và Công nghệ
  • Nghị quyết số 119/NQ-CP ngày 09 tháng 9 năm 2018 của Chính phủ về phiên họp Chính phủ thường kỳ tháng 8 năm 2018
  • Hướng dẫn lập hồ sơ mời sơ tuyển, hồ sơ mời thầu lựa chọn nhà đầu tư thực hiện dự án đầu tư theo hình thức đối tác công tư
VIDEO
  • Đầu tư nước ngoài vào Bình Dương tiếp tục tăng cao 2014 - Bình Dương Land Pp00DHHSfnk
  • Sức hấp dẫn của môi trường đầu tư tại Bình Dương -U_bKROC6e4
  • Đầu tư của các doanh nghiệp Nhật Bản vào Bình Dương H-WFNEuJ3Zk
HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG
Hình ảnh hoạt động
Hình ảnh hoạt động
LIÊN KẾT HỮU ÍCH
THĂM DÒ Ý KIẾN
Bạn quan tâm nhiều nhất đến thông tin trong lĩnh vực nào sau đây?

Tin KH&CN Bình Dương
Tin KH&CN Trong nước
Tin KH&CN Thế giới
Khoa học thường thức
Khoa học sản xuất
Kết quả nghiên cứu KH&CN trong và ngoài nước
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
Hệ sinh thái khởi nghiệp đổi mới sáng tạo
Bình chọn Xem kết quả
KẾT QUẢ THĂM DÒ Ý KIẾN
Hãy chọn một lựa chọn trước khi bình chọn


Đang gửi ý kiến.
THỐNG KÊ TRUY CẬP
Tổng truy cập: 1327740
Đang online: 13
  • Trang chủ
  • Site map
  • Liên hệ
  • Góp ý
  • Hỏi đáp
  • Thông tin KH&CN
  • Nghị quyết
  • Đưa nghị quyết về KH&CN vào cuộc sống
  • Các chương trình KH&CN
  • Nhiệm vụ KH&CN
  • Nông nghiệp - Nông thôn
  • Thành tựu KH&CN
  • Sản phẩm
  • Thư viện số
  • Thống kê KH&CN
  • Văn bản pháp luật
  • Dịch vụ
 Trang chủ  Site map  Liên hệ  Góp ý  Hỏi đáp

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH BÌNH DƯƠNG
Địa chỉ: Tầng 11-Tháp A, Trung tâm Hành chính tỉnh Bình Dương, phường Hòa Phú, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương
Điện thoại Văn phòng Sở:  (0274) 3822924  - Fax: (0274) 3824421
Email: 
sokhcn@binhduong.gov.vn


QUẢN LÝ WEBSITE: TRUNG TÂM THÔNG TIN VÀ THỐNG KÊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH BÌNH DƯƠNG
Địa chỉ: Số 28 Huỳnh Văn Nghệ, phường Phú Lợi, thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương
Điện thoại:  (0274) 3904667 - (0274) 3904669 - Fax: (0274) 3856057
Email: thongtinkhcn@binhduong.gov.vn