Đang tải... (xem toàn văn)
Những năm gần đây, nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chấm lượng tử QDs là đề tài thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Trong các hệ chấm lượng tử thì các chấm lượng tử dựa trên hợp chất AIIBVI được nghiên cứu nhiều hơn cả. Các vật liệu bán dẫn này có vùng cấm thẳng, phổ hấp thụ nằm trong vùng nhìn thấy và một phần nằm trong miền tử ngoại gần, có hiệu suất phát xạ lớn, do đó thích hợp với nhiều ứng dụng trong thực tế. Chấm lượng tử nhóm AIIBVI như CdS, CdSe, CdTe có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực đa dạng, ví dụ như trong các linh kiện chuyển đổi năng lượng mặt trời, các linh kiện quang điện tử, các detector siêu nhậy, trong các linh kiện phát sang (QDLED), trong các ứng dụng ysinh như hiện ảnh phân tử và tế bào 8, các cảm biến sinh học nano (nanobiosensor) 9. Có thể nói hiện nay là thời đại của chấm lượng tử vì có rất nhiều ứng dụng hứa hẹn và nổi bật của chấm lượng tử trong các lĩnh vực kể trên. Đặc tính nổi trội của chấm lượng tử là hiệu ứng giam giữ lượng tử do kích thước giảm xuống cỡ nm. Hiệu ứng này dẫn đến các hạt tải tích điện bị giam giữ về mặt không gian, ở bên trong thể tích rất bé của nano tinh thể. Hệ quả là các mức năng lượng của điện tử và lỗ trống từ chỗ liên tục trong tinh thể khối trở nên gián đoạn, hấp thụ quang học ở các mức năng lượng này cho phép xác định hình dạng, kích thước của chấm lượng tử. Do hiệu ứng này, người ta thể sử dụng kích thước của các chấm lượng tử này để thay đổi, trong một khoảng rộng và chính xác, năng lượng của các trạng thái điện tử gián đoạn và dịch chuyển quang học. Kết quả là các nhà khoa học có thể thay đổi phát xạ ánh sang từ các hạt chấm lượng tử này, từ phổ tử ngoại, nhìn thấy, hồng ngoại gần và tới vùng hồng ngoại giữa. Các hạt chấm lượng tử này cũng tạo ra nhiều tính chất quang mới như là sự nhân các hạt tải (carrier multiplication), đơn hạt nhấp nháy (singleparticlen blinking) và truyền tín hiệu phổ. Chấm lượng tử CdTe có năng lượng vùng cấm 1.52eV có khả năng phát huỳnh quang trong vùng nhìn thấy với hiệu suất cao. Bước sóng huỳnh quang có thể thay đổi bằng cách thay đổi kích thước chấm lượng tử. Chấm lượng tử CdTe có thể chế tạo từ nhiều phương pháp khác nhau, nhiều dạng khác nhau do đó có khả năng ứng dụng rộng rãi. Một trong nhưng ứng dụng của chấm lượng tử CdTe được các nhà nghiên cứu, công nghệ đặc biệt quan tâm là sử dụng làm các linh kiện quang điện tử. Các linh kiện quang điện tử sử dụng chấm lượng tử CdTe có kích thước nhỏ, hiệu suất cao thích hợp sử dụng trong điều kiện vũ trũ. Tuy nhiên trong điều kiện vũ trụ linh kiện, vật liệu chịu tác động điều kiện rất khắc nghiệt như thay đổi nhiệt độ lớn, ảnh hưởng trực tiếp các tia vũ trụ như tia , tia tia X… Nhằm đánh giá khả năng sử dụng vật liệu CdTe QDs trong điều kiện vũ trụ chúng tôi chọn “Nghiên cứu tính chất quang học của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau” là đề tài luận văn.
Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới sự hướng dẫn tận tình của TS Nguyễn Thanh Bình đã dành cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ của Viện Vật lý những người đã luôn giúp đỡ, khích lệ, động viên tôi trong suốt thời gian làm luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Vũ Thị Bích về những ý kiến chuyên môn rất sâu sắc, giúp tôi hoàn thành tốt hơn luận văn. Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến cán bộ Đào Duy Thắng, cán bộ Nguyễn Đình Hoàng, cán bộ Phùng Việt Tiệp và cán bộ Trịnh Đình Huy tại Phòng thí nghiệm của Viện Vật lý đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập của tôi tại Phòng thí nghiệm. Các kết quả đo đạc và nghiên cứu về phổ huỳnh quang và phổ hấp thụ đã được thực hiện tại đây. Tôi xin gửi lời cảm ơn các anh chị tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Viện vật liệu đã tạo điều kiện cho phép đo phổ hấp thụ tại đây. Khóa luận được thực hiện tại phòng thí nghiệm Quang phổ Laser, Trung tâm Điện tử học lượng tử, Viện Vật lý dưới sự hỗ trợ của đề tài “Nghiên cứu vật liệu nano trong điều kiện vũ trụ” thuộc chương trình KHCN vũ trụ. Hà Nội, ngày … tháng … năm 2011 Tác giả Nguyễn Thanh Huyền MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 1 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau LỜI CẢM ƠN 1 DANH MỤC CÁC BẢNG 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5 LỜI NÓI ĐẦU 7 CHƯƠNG 1 9 TỔNG QUAN VỀ NANO TINH THỂ CdTe 9 Bảng 1.1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ nguyên tử giống nhau. [3] 11 Bảng 1.2. Các thông số mạng tinh thể của một số hợp chất thuộc nhóm A2B6 [5] 14 Bảng 1.3. Các thông số vùng năng lượng của CdTe 16 ! "#$%&'()(*+ ,- ,- ,-./ CHƯƠNG 2 26 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 26 01#210134! 3456+ 78956: ;<=%1>1-? @<=%1>A !<=%BCDA @ CHƯƠNG 3 37 SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 2 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 E>1-FG#$0%&3H4&0+ E>A FG#$0%&3H4&0 BCDFG#$0%&3H4&0; KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 3 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ nguyên tử giống nhau Bảng 1.2. Các thông số mạng tinh thể của một số hợp chất thuộc nhóm A2B6 [4] Bảng 1.3. Ước tính sản lượng các loại vật liệu và thiết bị nano khác nhau của thế giới trên cơ sở các tổng quan và Tạp chí Hóa học Quốc tế (2003 - 2004 ) và nghiên cứu thị trường (BCC 2001) Bảng 1.4. Sản lượng điện do pin mặt trời được sản xuất trên toàn thế giới Bảng 1.5. Số liệu đo phổ hấp thụ tại thời điểm sau chiếu 1 tuần (tại Viện Vật liệu) và thời điểm sau chiếu 8 tuần (Viện Vật lý). Bảng 1.6. Số liệu đo phổ hấp thụ tại thời điểm sau chiếu 1 tuần (tại Viện Vật liệu) và thời điểm sau chiếu 8 tuần (Viện Vật lý). SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 4 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Một số thực thể từ nhỏ như nguyên tử (kích thước khoảng angstron) đến lớn như tế bào động vật (khoảng một vài chục micron) [3] Hình 1.2. Mối quan hệ giữa tỉ số nguyên tử bề mặt và tổng số nguyên tử với số lớp nguyên tử khác nhau trong một cấu trúc nano. Hình 1.3. Sự thay đổi hình thái từ tính thể dạng khối tới chấm lượng tử dẫn tới cấu trúc vùng năng lượng và hàm mật độ trạng thái của chất bán dẫn cũng thay đổi theo. Hình 1.4. Cấu trúc mạng tính thể giả kẽm liên kết tứ diện và đấi xứng lập phương (a) và cấu trúc vùng Brillouin(b). Hình 1.5. Cấu trúc vùng năng lượng của CdTe. Hình 1.6. Huỳnh quang phổ của chấm lượng tử keo CdTe các kích cỡ khác nhau, tăng khoảng 2-20 nm Hình 1.7. Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang của QDs trong quá tình tổng hợp. Hình 1.8. Phổ hấp thụ (a) và vị trí đỉnh phổ (b) của mầm và chấm lượng tử Cdte sau khi xử lí nhiệt độ ở các công suất khác nhau của lò vi sóng. Hình 1.9. Phổ huỳnh quang (a) và độ bán rộng đỉnh huỳnh quang (b)của mầm và chấm lượng tử CdTe sau khi xử lý nhiệt ở các công suất khác nhau của lò vi sóng. Hình 1.10. Phổ hấp thụ (a) và vị trí các đỉnh phổ (b) của chấm lượng tử CdTe khảo sát theo thời gian xử lý nhiệt trong lò vi sóng. Hình 1.11. Phổ huỳnh quang (a) và độ bán rộng đỉnh phổ (b) của chấm lượng tử Cdte khảo sát theo thời gian xử lý nhiệt trong lò vi sóng. Hình 1.12. Mặt cắt ngang của một tế bào năng lượng mặt trời mỏng CdTe. Hình 1.13. MW CdTe PV Array, Waldpolenz, Đức. Hình 2.1. Phổ nhiễu xạ tia x của mẫu CdTe QDs tổng hợp ở 120o sau 5 phút. Trên góc là ảnh TEM phân giải cao SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 5 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau Hình 2.2. Các mẫu CdTe được chiếu xạ với các điều kiện khác nhau: Chiếu xạ proton, chiếu xạ nơtron, không chiếu xạ, chiếu xạ gama, chiếu xạ tia X (từ trái qua phải) với cùng tỉ lệ nồng độ 1µl:1600µl Hình 2.3. Hệ đo phổ hấp thụ Cary 5000 (Viện Khoa học Vật liệu) Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ đo hấp thụ quang học UV-VIS-NIR. Hình 2.5. Hệ đo phổ huỳnh quang Cary Eclipse Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý của máy phổ kế huỳnh quang Hình 2.7. Nguyên lý phép đo TCSPC Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý hệ đo TCSPC Hình 3.1. Phổ hấp thụ của CdTe với các điều kiện chiếu xạ khác nhau (ngay sau chiếu xạ). Hình 3.2. Phổ huỳnh quang của CdTe với các điều kiện chiếu xạ khác nhau ở bước sóng kích thích λkt= 488nm (ngay khi chiếu xạ). Hình 3.3. Phổ huỳnh quang của CdTe với các điều kiện chiếu xạ khác nhau sau 2 tháng. Hình 3.4. Phổ huỳnh quang của CdTe trước và sau khi chiếu xạ photon nhiệt 1 tuần và 8 tuần (2 tháng). Hình 3.5. Đường cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe/CdS colloidal QDs khi chiếu xạ khác nhau (sau chiếu 1 tuần) Hình 3.6. Đường cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe/CdS colloidal QDs khi chiếu xạ khác nhau (sau chiếu 8 tuần) Hình 3.7. Đường cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe/CdS colloidal QDs khi chiếu xạ khác nhau (sau chiếu 1 tuần và sau chiếu 8 tuần). SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 6 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đây, nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chấm lượng tử QDs là đề tài thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Trong các hệ chấm lượng tử thì các chấm lượng tử dựa trên hợp chất A II B VI được nghiên cứu nhiều hơn cả. Các vật liệu bán dẫn này có vùng cấm thẳng, phổ hấp thụ nằm trong vùng nhìn thấy và một phần nằm trong miền tử ngoại gần, có hiệu suất phát xạ lớn, do đó thích hợp với nhiều ứng dụng trong thực tế. Chấm lượng tử nhóm A II B VI như CdS, CdSe, CdTe có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực đa dạng, ví dụ như trong các linh kiện chuyển đổi năng lượng mặt trời, các linh kiện quang điện tử, các detector siêu nhậy, trong các linh kiện phát sang (QD-LED), trong các ứng dụng y-sinh như hiện ảnh phân tử và tế bào [8], các cảm biến sinh học nano (nano-biosensor) [9]. Có thể nói hiện nay là thời đại của chấm lượng tử vì có rất nhiều ứng dụng hứa hẹn và nổi bật của chấm lượng tử trong các lĩnh vực kể trên. Đặc tính nổi trội của chấm lượng tử là hiệu ứng giam giữ lượng tử do kích thước giảm xuống cỡ nm. Hiệu ứng này dẫn đến các hạt tải tích điện bị giam giữ về mặt không gian, ở bên trong thể tích rất bé của nano tinh thể. Hệ quả là các mức năng lượng của điện tử và lỗ trống từ chỗ liên tục trong tinh thể khối trở nên gián đoạn, hấp thụ quang học ở các mức năng lượng này cho phép xác định hình dạng, kích thước của chấm lượng tử. Do hiệu ứng này, người ta thể sử dụng kích thước của các chấm lượng tử này để thay đổi, trong một khoảng rộng và chính xác, năng lượng của các trạng thái điện tử gián đoạn và dịch chuyển quang học. Kết quả là các nhà khoa học có thể thay đổi phát xạ ánh sang từ các hạt chấm lượng tử này, từ phổ tử ngoại, nhìn thấy, hồng ngoại gần và tới vùng hồng ngoại giữa. Các hạt chấm lượng tử này cũng tạo ra nhiều tính chất quang mới như là sự nhân các hạt tải (carrier multiplication), đơn hạt nhấp nháy (single-particlen blinking) và truyền tín hiệu phổ. Chấm lượng tử CdTe có năng lượng vùng cấm 1.52eV có khả năng phát huỳnh quang trong vùng nhìn thấy với hiệu suất cao. Bước sóng huỳnh quang có thể thay đổi bằng cách thay đổi kích thước chấm lượng tử. Chấm lượng tử CdTe có thể chế tạo từ nhiều phương pháp khác nhau, nhiều dạng khác nhau do đó có khả năng ứng dụng rộng rãi. Một trong nhưng ứng dụng của chấm lượng tử CdTe được các nhà nghiên cứu, công nghệ đặc biệt quan tâm là sử dụng làm các linh kiện quang - điện tử. Các SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 7 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau linh kiện quang điện tử sử dụng chấm lượng tử CdTe có kích thước nhỏ, hiệu suất cao thích hợp sử dụng trong điều kiện vũ trũ. Tuy nhiên trong điều kiện vũ trụ linh kiện, vật liệu chịu tác động điều kiện rất khắc nghiệt như thay đổi nhiệt độ lớn, ảnh hưởng trực tiếp các tia vũ trụ như tia α, tia γ tia X… Nhằm đánh giá khả năng sử dụng vật liệu CdTe QDs trong điều kiện vũ trụ chúng tôi chọn “Nghiên cứu tính chất quang học của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau” là đề tài luận văn. Khóa luận ngoài lời nói đầu và kết luận luận văn gồm ba chương: Chương 1: Tổng quan về nano tinh thể CdTe: giới thiệu về vật liệu nano, các tính chất chung của CdTe và những ứng dụng của chúng đối với đời sống. Chương 2: Kỹ thuật thực nghiệm: trình bày phương pháp chế tạo vật liệu nano. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy đo phổ hấp thụ, máy đo phổ huỳnh quang và thời gian sống của các mẫu dưới các bức xạ khác nhau. Chương 3: Kết quả và thảo luận: trình bày kết quả đo phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang, thời gian sống của CdTe chịu ảnh hưởng của các điều kiện chiếu xạ khác nhau; biện luận kết quả thực nghiệm. SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 8 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NANO TINH THỂ CdTe 1.1 Giới thiệu về vật liệu nano Vật liệu nano (nano materials) là một trong những lĩnh vực nghiên cứu đỉnh cao sôi động nhất trong thời gian gần đây. Điều đó được thể hiện bằng số các công trình khoa học, số các bằng phát minh sáng chế, số các công ty có liên quan đến khoa học, công nghệ nano gia tăng theo cấp số mũ. Con số ước tính về số tiền đầu tư vào lĩnh vực này lên đến 8,6 tỷ đô la vào năm 2004 . Khi ta nói đến nano là nói đến một phần tỷ của cái gì đó, ví dụ, một nano giây là một khoảng thời gian bằng một phần tỷ của một giây. Còn nano mà chúng ta dùng ở đây có nghĩa là nano mét, một phần tỷ của một mét. Nói một cách rõ hơn là vật liệu chất rắn có kích thước nm vì yếu tố quan trọng nhất mà chúng ta sẽ làm việc là vật liệu ở trạng thái rắn. Vật liệu nano là một thuật ngữ rất phổ biến, tuy vậy không phải ai cũng có một khái niệm rõ ràng về thuật ngữ đó. Để hiểu rõ khái niệm vật liệu nano, chúng ta cần biết hai khái niệm có liên quan là khoa học nano (nanoscience ) và công nghệ nano (nanotechnology ). Theo viện hàn lâm hoàng gia Anh: Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng và sự can thiệp (manipulation) vào vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử. Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị, và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên quy mô nano mét. Vật liệu nano là đối tượng của hai lĩnh vực là khoa học nano và công nghệ nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Kích thước của vật liệu nano trải một khoảng khá rộng, từ vài nm đến vài trăm nm. Để có một con số dễ hình dung, nếu ta có một quả cầu có bán kính bằng quả bóng bàn thì thể tích đó đủ để làm ra rất nhiều hạt nano có kích thước 10 nm, nếu ta xếp các hạt đó thành một hàng dài kế tiếp nhau thì độ dài của chúng bằng một ngàn lần chu vi của trái đất. Tính chất thú vị của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước của chúng rất nhỏ bé có thể so sánh với các kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lí của vật liệu. Chỉ là vấn đề kích thước thôi thì không có gì đáng nói, điều đáng nói là kích thước của vật liệu nano đủ nhỏ để có thể so sánh với các kích thước tới hạn của một số SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 9 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau tính chất. Vật liệu nano nằm giữa tính chất lượng tử của nguyên tử và tính chất khối của vật liệu. Đối với vật liệu khối, độ dài tới hạn của các tính chất rất nhỏ so với độ lớn của vật liệu, nhưng đối với vật liệu nano thì điều đó không đúng nên các tính chất khác lạ bắt đầu từ nguyên nhân này. Chúng ta hãy lấy một ví dụ: Vật liệu sắt từ được hình thành từ những đô men, trong lòng một đô men, các nguyên tử có từ tính sắp xếp song song với nhau nhưng lại không nhất thiết phải song song với mô men từ của nguyên tử ở một đô men khác. Giữa hai đô men có một vùng chuyển tiếp được gọi là vách đô men. Độ dày của vách đô men phụ thuộc vào bản chất của vật liệu mà có thể dày từ 10-100 nm. Nếu vật liệu tạo thành từ các hạt chỉ có kích thước bằng độ dày vách đô men thì sẽ có các tính chất khác hẳn với tính chất của vật liệu khối vì ảnh hưởng của các nguyên tư ở đô men này tac động lên nguyên tử ở đô men khác. Chính vì ý nghĩa khoa học cơ bản cũng như triển vọng ứng dụng to lớn nên các nghiên cứu khoa học–công nghệ, nghiên cứu ứng dụng vật liệu có cấu trúc nano đang được thực hiện tại nhiều phòng thí nghiệm tiên tiến trên thế giới. Vật liệu có kích thước cấu trúc nano được hiểu theo nghĩa chung là kích thước các hạt vật liệu nằm trong vùng một vài nano mét đến nhỏ hơn 100 nm. Hình 1.1. Một số thực thể từ nhỏ như nguyên tử (kích thước khoảng angstron) đến lớn như tế bào động vật (khoảng một vài chục micron) [3] Để có thể hình dung, so sánh về vật liệu có kích thước nano mét, Hình 1.1 trình bày một số thực thể từ nhỏ như nguyên tử (atom, kích thước khoảng angstron) đến lớn như tế bào động vật (animal cell, khoảng vài chục micron), và vùng kích thước của vật liệu có cấu trúc nano/chấm lượng tử đang được quan tâm (NCs/QDs, vùng một vài đến một vài chục nano mét cũng là vùng kích thước của các protein). SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 10 [...]... máy đơn sắc Máy tính Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý của máy phổ kế huỳnh quang [21] SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 33 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 34 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau 2.6 Kỹ thuật đo thời gian sống huỳnh quang Thời gian sống huỳnh quang của của QDs thường cỡ từ mài chục nano giây tới vài... Huyền 12 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau nghiên cứu ứng dụng Các tính chất của các cấu trúc nano có thể thay đổi được bằng cách điều chỉnh hình dạng và kích thước cỡ nano mét của chúng Hình 1.3 Sự thay đổi hình thái từ tính thể dạng khối tới chấm lượng tử dẫn tới cấu trúc vùng năng lượng và hàm mật độ trạng thái của chất bán dẫn cũng thay đổi theo 1.2 Tính chất. .. của CdTe từ IR được biết đến dưới cái tên là Irtran – 6 nhưng nay không dùng nữa CdTe cũng được dùng máy biến điệu điện quang học Nó có hệ số điện quang học lớn nhất của đường ảnh hưởng điện quang học giữa mức II – VI tinh thể hợp kim ( 10− 12 m / V ) SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 24 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau CdTe cùng với clo được dùng như 1 máy dò bức xạ. .. huỳnh quang (a) và độ bán rộng đỉnh huỳnh quang (b )của mầm và chấm lượng tử CdTe sau khi xử lý nhiệt ở các công suất khác nhau của lò vi sóng.[3] Phổ huỳnh quang (Hình 1.9a) cho thấy, các mẫu qua xử lý chiếu xạ trong lò vi sóng có cường độ huỳnh quang lớn hơn rất nhiều so với cường độ huỳnh quang SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 18 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau của. .. nguồn bức xạ hãm (photon )từ máy gia tốc: (trung tâm gia tốc Pohang, Hàn Quốc) - Năng lượng: 0 đến 60 MeV Hình 2.2 Các mẫu CdTe được chiếu xạ với các điều kiện khác nhau: Chiếu xạ proton, chiếu xạ nơtron, không chiếu xạ, chiếu xạ gama, chiếu xạ tia X (từ trái qua phải) với cùng tỉ lệ nồng độ 1µl:1600µl SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 29 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau. .. suất va chạm giữa các vi mầm tinh thể tăng lên Quá SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 17 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau trình hình thành QDs CdTe xảy ra trong môi trường nước dưới tác động của sóng viba là quá trình kết tụ của các vi mầm tinh thể tạo thành hạt có kích thước lớn hơn Cùng một thời gian chiếu xạ, kích thước QDs tăng theo công suất chiếu xạ Các chấm lượng... 1.2.3 Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài lên tính chất của CdTe Cách nghiên cứu cho thấy rằng chấm lượng tử CdTe thay đổi tính chất dưới tác dụng của điều kiện chiếu xạ khác nhau Hình 1.7 cho thấy phổ hấp thụ của QDs CdTe thay đổi khi chiếu xạ với các công suất khác nhau Mẫu sau khi xử lý chiếu xạ có đỉnh phổ hấp thụ dịch chuyển rõ rệt về phía bước sóng dài so với mẫu chưa xử lý chiếu xạ Sự dịch chuyển... thụ và phổ huỳnh quang của các mẫu có thời gian chiếu xạ khác nhau với cùng một công suất 300W được trình bày trên Hình 1.10 và 1.11 Hình 1.10 Phổ hấp thụ (a) và vị trí các đỉnh phổ (b) của chấm lượng tử CdTe khảo sát theo thời gian xử lý nhiệt trong lò vi sóng [3] SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 19 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau Hình 1.11 Phổ huỳnh quang (a) và độ... chứa các lỗ trống nặng (hh), phân vùng thứ hai chứa các lỗ trống nhẹ (lh), phân vùng thú ba chứa các trạng thái sin quỹ đạo trong đó tương tác giữa vùng dẫn và vùng hóa trị qua k.p không khụ thuộc vào k Các thông số năng lượng của CdTe cho trong bảng 1.3 Hình 1.5 Cấu trúc vùng năng lượng của CdTe SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 15 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau. .. Huyền 25 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 2.1 Các phương pháp chế tạo vật liệu nano Trong hơn 30 năm qua, việc nghiên cứu chế tạo các hạt tinh thể nano (NCs) đã được phát triển mạnh mẽ Vật liệu kích thước nano có các tính chất quang, điện, từ và hóa rất thú vị mà tinh thể khối không thể có được Đối với các ứng dụng tương lai, việc . 5 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau Hình 2.2. Các mẫu CdTe được chiếu xạ với các điều kiện khác nhau: Chiếu xạ proton, chiếu xạ nơtron, không chiếu xạ, . Nguyễn Thanh Huyền 12 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau nghiên cứu ứng dụng. Các tính chất của các cấu trúc nano có thể thay đổi được bằng cách điều chỉnh hình. với các kích thước tới hạn của một số SVTH: Nguyễn Thanh Huyền 9 Nghiên cứu tính chất quang của CdTe dưới tác dụng của các bức xạ khác nhau tính chất. Vật liệu nano nằm giữa tính chất lượng tử của