Chế tạo, nghiên cứu và các tính chất quang của các chấm lương tử CdZnSe(S)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM VĂN DUY

CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU VÀ CÁC TÍNH CHẤT QUANG

CỦA CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ CdZnSe (S)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Thái Nguyên, năm 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM VĂN DUY

CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU VÀ CÁC TÍNH CHẤT QUANG

CỦA CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ CdZnSe (S)

Ngành: VẬT LÝ CHẤT RẮN

Mã số: 60.44.01.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Thị Hồng Hạnh

Thái Nguyên, năm 2017

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự

hướng dẫn của TS. Vũ Thị Hồng Hạnh. Các số liệu và kết quả trong

luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất cứ công trình

nào khác.

Tác giả luận văn

Phạm Văn Duy

ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Vật lý đã tạo điều kiện

thuận lợi cho chúng tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài. Với sự kính trọng và

lòng biết ơn sâu sắc, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo TS. Vũ

Thị Hồng Hạnh, giảng viên khoa Vật Lý – Đại học Sư Phạm Thái Nguyên đã tận

tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa

học này. Tôi xin được cảm ơn tới GS.TS Nguyễn Xuân Nghĩa, NCS Hoàng Thị

Lan Hương – Viện khoa học vật liệu thuộc Viện Hàn Lâm Khoa học và Công

nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình chế tạo mẫu và thực hiện các phép

đo quang. Tôi xin được cảm ơn các anh chị, các em, các bạn trong nhóm nghiên

cứu đề tài đã giúp đỡ em trong suốt thời gian nghiên cứu đề tài.

Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ

nhiệm khoa Vật Lý – Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện

thuận lợi giúp tôi hoàn thành đề tài này.

Dù bản thân đã rất cố gắng nhưng do còn hạn chế về kiến thức chuyên

ngành nên đề tài sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự

góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo, các bạn để đề tài được hoàn thiện.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng, ……năm 2017

Tác giả luận văn

Phạm Văn Duy

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................ii

MỤC LỤC............................................................................................................iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT........................................................................iv

DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... v

DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... vi

LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................... 1

1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................. 1

2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2

3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 2

4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 3

5. Cấu trúc khóa luận........................................................................................... 3

Chương 1 TỔNG QUAN...................................................................................... 4

1.1. Giới thiệu ...................................................................................................... 4

1.2. Tính chất quang của vật liệu nano................................................................ 7

1.2.1. Tính chất hấp thụ ....................................................................................... 7

1.2.2. Tính chất phát quang ................................................................................. 9

1.3. Chấm lượng tử............................................................................................ 11

1.3.1. Chấm lượng tử bán dẫn ........................................................................... 11

1.3.2. Chấm lượng tử hợp kim........................................................................... 12

1.4. Các phương pháp chế tạo nano tinh thể ..................................................... 15

1.4.1. Các phương pháp vật lý........................................................................... 16

1.4.2. Các phương pháp hóa học ....................................................................... 19

Chương 2 THỰC NGHIỆM............................................................................... 23

2.1. Chế tạo mẫu CdZnS.................................................................................... 23

2.1.1. Thực nghiệm chế tạo các chấm lượng tử CdZnS........................................ 23

2.1.2. Chế tạo các chấm lượng tử CdZnS............................................................. 24

iv

2.2. Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu tính chất của vật liệu ............. 25

2.2.3. Phân tích huỳnh quang tia X ................................................................... 28

2.2.4. Hấp thụ quang.......................................................................................... 28

2.2.5. Quang huỳnh quang................................................................................. 31

2.2.6. Thời gian sống huỳnh quang ................................................................... 33

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................ 34

3.1. Hình dạng và cấu trúc của các chấm lượng tử CdxZn1-xS .......................... 34

3.1.1. Ảnh TEM................................................................................................. 34

3.1.2. Thành phần và cấu trúc của các chấm lượng tử Cdx Zn1-x S.................... 36

3.2. Tính chất quang .......................................................................................... 38

3.2.1. Phổ hấp thụ .............................................................................................. 38

3.2.2. Phổ huỳnh quang ..................................................................................... 44

3.2.3. Thời gian sống huỳnh quang ................................................................... 47

KẾT LUẬN ........................................................................................................ 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................. 53