CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA NANO TINH THỂ BÁN DẪN ZnxCd1-xS

Abstract

TÓM TẮTĐộ rộng vùng cấm của các nano tinh thể (NC) hợp kim có thể thay đổi được thông qua thay đổi kích thước và thành phần của chúng. Trong bài báo này, chúng tôi đã tổng hợp và khảo sát cấu trúc pha tinh thể của các NC Zn x Cd 1-x S có phân bố các nguyên tố hóa học đồng đều khi tỉ lệ Zn/Cd thay đổi. Các NC Zn x Cd 1-x S được tổng hợp từ zinc stearate, cadmium stearate và lưu huỳnh, trong môi trường phản ứng octadecene, tại nhiệt độ 280 ºC bằng phương pháp hóa ướt. Đây là cách chế tạo đơn giản, chi phí thấp và có độ lặp lại cao nhưng rất khó để nhận được nano tinh thể Zn x Cd 1-x S có phân bố các nguyên tố hóa học đồng đều do hoạt tính hóa học khác nhau của các tiền chất Zn và Cd. Cấu trúc và hằng số mạng của NC Zn x Cd 1-x S được làm rõ bởi giản đồ nhiễu xạ tia X, thành phần và hàm lượng của các nguyên tố hóa học trong hợp kim được xác định bởi phương pháp phân tích phổ tia X, sử dụng phổ kế tán sắc năng lượng (EDS), tính chất quang của các NC Zn x Cd 1-x S được nghiên cứu bởi phổ hấp thụ và quang huỳnh quang.Từ khóa: nano tinh thể Zn x Cd 1-x S, nhiễu xạ tia X, hấp thụ, quang huỳnh quang. MỞ ĐẦUKhoa học nano là lĩnh vực đang được quan tâm hiện nay với đối tượng nghiên cứu là các vật liệu và cấu trúc có kích thước nanomet. Các NC bán dẫn có tính chất khác biệt so với tinh thể bán dẫn khối do hiệu ứng giam giữ lượng tử đối với các hạt tải điện và phonon. Theo đó, có thể thay đổi bước sóng phát xạ của chúng trong một vùng phổ rộng bằng cách thay đổi kích thước hạt. Tuy nhiên, việc thay đổi tính chất vật lý và hóa học của NC bán dẫn theo kích thước hạt thường gặp phải một số vấn đề cả về công nghệ chế tạo và hiệu suất phát xạ. Các NC bán dẫn có kích thước nhỏ hơn 2 nm thường phát triển rất nhanh tới kích thước lớn hơn. Do đó rất khó chủ động nhận được các hạt nhỏ có kích thước mong muốn. Bên cạnh đó, hiệu suất lượng tử của NC có kích thước nhỏ thường thấp hơn so với hiệu suất lượng tử của các NC có kích thước