Nghiên cứu, tổng hợp chấm lượng tử ZnS Pha tạp Mn nhằm ứng dụng nhãn mác Nguyễn Mai Bảo Thy Trường Đại học Công nghệ Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật liệu Linh kiện Nanô Mã số Chuyên ngành đào tạo thí điểm Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Mạnh Tuấn Năm bảo vệ: 2010 Abstract Nghiên cứu chế tạo hạt ZnS pha tạp Mn với nồng độ khác Nghiên cứu tính chất quang hạt ZnS pha tạp Mn Khảo sát tính tính chất quang hạt ZnS pha tạp với nồng độ khác Keywords Công nghệ nanô; Vật liệu Nanô; Nhãn mác Content LỜI MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hàng ngàn năm trước đây, kể từ nhà bác học cổ xác lập nguyên tắc khoa học, ngành khoa học tập trung thành mơn triết học.Đối tượng khoa học lúc bất vật thể vĩ mô Cùng với thời gian, hiểu biết người tăng lên, đó, độ phức tạp gia tăng, khoa học phân theo ngành khác tốn học, vật lí, hóa học, sinh học,… để nghiên cứu vật thể cấp độ lớn Và xu hướng khoa học ứng dụng tích hợp lại để nghiên cứu đối tượng nhỏ bé có kích thước tiến đến kích thước nguyên tử Công nghệ nano đầu tư phát triển mạnh mẽ có nhiều ứng dụng lĩnh vực sống:  Chẳng hạn, sử dụng để chế tạo chip điện tử với kích thước bé lại có nhớ cao gấp nhiều lần so với loại máy tính trước Sản xuất loại LED, laser chấm lượng tử có dòng ngưỡng thấp hiệu suất cao  Tạo loại pin nhân tạo giúp người phát triển nguồn lượng  Và vật liệu nano ứng dụng lĩnh vực công nghệ sinh học để dẫn truyền lại thuốc, ảnh tế bào….Bên cạnh đó, chúng ứng dụng ngành khác quốc phòng, thực phẩm… I Trước vật liệu thường sử dụng để tổng hợp chấm lượng tử hợp chất Cadimi (Cd) như: CdS, CdSe Chấm lượng tử hợp chất Cd có ưu điểm: dễ tổng hợp, giá thành rẻ nhiên chúng lại có độc tính cao ảnh hưởng xấu đến mơi trường Vì lí nhà khoa học nghiên cứu thêm nhiều loại vật liệu để tổng hợp chấm lượng tử, chất quan tâm ZnS Loại vật liệu khơng có độc tính cho người thân thiện với mơi trường, bên cạnh chúng có số tính chất đặc trưng như: có vùng cấm thẳng, độ rộng vùng cấm lớn (ở nhiệt độ phòng 3,68eV), nhiệt độ nóng chảy lớn (2103oK) Mặt khác pha thêm kim loại chuyển tiếp như: Mn2+, Cu2+, Eu3+ hay thay đổi nồng độ pha tạp, bọc phủ polymer ta thay đổi độ rộng vùng cấm hạt nano ZnS để thu dải xạ khác theo ý muốn Từ điều sở thiết bị sẵn có Viện Vật Lý Tp Hồ Chí Minh, tơi chọn đề tài “Nghiên cứu, tổng hợp chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn nhằm ứng dụng nhãn mác “ II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:  Nghiên cứu chế tạo hạt ZnS pha tạp Mn với nồng độ khác  Nghiên cứu tính chất quang hạt ZnS pha tạp Mn  Khảo sát tính chất quang hạt ZnS pha tạp nồng độ tối ưu III CẤU TRÚC LUẬN VĂN:  Mở đầu  Nội dung:  Chương 1: Tổng quan  Chương 2: Thực nghiệm  Chương 3: Kết phân tích  Chương 4: Hướng phát triển đề tài  Phụ lục  Tài liệu tham khảo Reference TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1 Nguyễn Khánh Dũng, Giáo trình Vật lý màng mỏng, Viện Vật Lý TPHCM 2 Nguyễn Nhật Khanh, Lê Khắc Bình (2002), Vật Lý chất rắn, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên,TP Hồ Chí Minh 3 Nguyễn Mạnh Tuấn, Giáo trình Khoa học vật liệu, Viện Vật Lý TPHCM 4 Nguyễn Đình Triệu, Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 5 Châu Văn Tạo, Giáo trình phương pháp phân tích khơng hủy mẫu, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, TP Hồ Chí Minh 6 Nguyễn Minh Vương (2008), Luận văn Thạc Sỹ, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Hà Nội [7] Hoàng Anh Tuấn (2009), Luận văn Thạc Sỹ, Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội Tiếng Anh [8] A Bol* and Andries Meijerink, Luminescence quantum efficiency of nanocrystalline ZnS:Mn2+ (I): Surface passivation and Mn2+ concentration, J.Phys Chem B,105 (2001) 42, 10197-10202 [9] Balram Tripathi, Y.K Vijay, Sanjay Wate, F Singh, D.K Avasthy, Synthesis and luminescence properties of mangansese-doped ZnS nanocrystals, Solid - State Electronics 51(2007) 81-84 [10] A Bol* and Andries Meijerink, Luminescence Quantum Efficiency of Nanocrystalline ZnS:Mn2+(II): Enhancement by UV- Irradiation, J Phys Chem B 2001, 105, 10203-10209 [11] W.Q Peng, S.C.Qu, G.W.Cong, X.Q.Zhang, Z.G Wang, Optical and magnetic properties of ZnS nanoparticles doped with Mn2+, Journal of Crystal Growth 282 (2005) 179-185 [12] R Maity, U.N Maiti, M.K Mitra, K.K Chattopadhyay, Synthesis and optical characterization of polimer-capped nanocrystalline ZnS thin films by chemical process, physica E 33 (2006) 104-109 [13] Poulomi Roy, Jyoti R Ota, Suneel Kumar Srivastava, Crystalline ZnS thin films by chemical bath depotion method and its characterization, Thin solid films 515 (2006) 19121917 [14] Mustafa Öztas, Metin Bedir, A Necmeddin Yazici, E Vural Kafadar, Hüseyin Toktamis, Characterization of copper-doped sprayed ZnS thin films, Physica B 381 (2006) 40-46 [15] Jin mu*, Danying Gu, Zhinzhen Xu, Effect of annealing on the structural and optical properties of non-coated and silica-coated ZnS:Mn2+ nanoparticles, Materials Research Bulletin 40 (2005) 2198 [16] Kevin J.Huang, Poorna Rajendran, Chekesha M Liddell, Chemical bath deposition synthesis of sub-micron ZnS – coated polystyrene, Journal of colloid and Interface Science 308 (2007) 112-120 [17] Kiyoshi Takahashi, Akihiko Yoshikawa, and Adarsh Sandhu, Wide Bandgap Semiconductors, Chairman of the 162 Committee, JSPS (1996–2005), Tokyo Institute of Technology, Nippon EMC Ltd, Springer Publishing, p.68 [18] W.Q Peng, S.C.Qu, G.W.Cong, X.Q.Zhang, Z.G Wang, Optical and magnetic properties of ZnS nanoparticles doped with Mn2+, Journal of Crystal Growth 282 (2005) 179-185 [19] N Karar, F.Singh, and B R Mehta (2002), “ Structure and photoluminescence studies on ZnS:Mn nanoparticles ”, Journal of Applied Physics, volume 95, number 2,pages 656 – 660 [20] Takashi Ida, “ CHAPTER 5: CHARACTERIZATION METHODS FOR NANOSTRUCTURE OF MATERIALS ” [21] V.Koleva, D Stoilova (2002), “ Infraed and Raman studies of the solids in the Mg(CH3COO)2 – Zn(CH3COO)2 – H2O system ”, Journal of Molecular Structures, volume 611, pages – [22] Zhijie Li, Wenzhong Shen, Limei Fang and Xiaotao Zu ( 2008 ), “ Synthesis and characteristics of silica-modified ZnS nanoparticles by sol – gel - hydrothermal method ”, Alloys and Compounds, Volume 463, Issues 1-2, Pages 129-133 [7] Gwenael Goudec, Philippe Colomban (2007), “ Raman spectroscopy of nanomaterials: How spectra relate to disorder, particles size and mechanical properties ”, Progress in Crytal Growth and characterization of Materials, volume 53, pages -56  ... Nghiên cứu, tổng hợp chấm lượng tử ZnS pha tạp Mn nhằm ứng dụng nhãn mác “ II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:  Nghiên cứu chế tạo hạt ZnS pha tạp Mn với nồng độ khác  Nghiên cứu tính chất quang hạt ZnS. ..Trước vật liệu thường sử dụng để tổng hợp chấm lượng tử hợp chất Cadimi (Cd) như: CdS, CdSe Chấm lượng tử hợp chất Cd có ưu điểm: dễ tổng hợp, giá thành rẻ nhiên chúng lại có độc... tính cao ảnh hưởng xấu đến mơi trường Vì lí nhà khoa học nghiên cứu thêm nhiều loại vật liệu để tổng hợp chấm lượng tử, chất quan tâm ZnS Loại vật liệu khơng có độc tính cho người thân thiện