tailieunhanh - Luận án Tiến sỹ: Chế tạo vật liệu CdSe/CdS cấu trúc nano dạng tetrapod và nghiên cứu tính chất quang của chúng

Mục đích nghiên cứu của luận án là tạo ra các cấu trúc nano dị chất dạng TP với phát xạ được tăng cường hoặc có khả năng phát xạ các exciton với năng lượng khác nhau, làm rõ bản chất các chuyển dời quang trong TP, làm sáng tỏ ảnh hưởng của công suất kích thích quang và nhiệt độ lên và các đặc trưng phát xạ của TP. | MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây các nano tinh thể (NC) bán dẫn và cấu trúc nano bán dẫn dị chất đã đƣợc ứng dụng để nghiên cứu chế tạo các linh kiện quang, điện nhƣ diot phát quang [8, 103], laser [25, 52], nguồn phát đơn photon [12], đầu thu quang [4, 30], bộ nhớ dữ liệu quang [24], transistor [117], cảm biến nhiệt độ [76], pin mặt trời [89], cũng nhƣ đƣợc sử dụng để đánh dấu sinh học và hiện ảnh tế bào [27], . Tính chất quang của NC bán dẫn bị chi phối bởi kích thƣớc, hình dạng, thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể. Việc kết hợp đồng thời các yếu tố này trong cùng một cấu trúc nano đang là hƣớng nghiên cứu đƣợc quan tâm hiện nay cả về công nghệ chế tạo và khoa học cơ bản nhằm mở rộng hơn nữa khả năng ứng dụng của lớp vật liệu quan trọng này. NC dạng tetrapod (TP) trên cơ sở các hợp chất bán dẫn A2B6 là một trong các đối tƣợng vật liệu đƣợc kỳ vọng cho các mục đích ứng dụng khác nhau. TP bao gồm lõi dạng cầu có cấu trúc lập phƣơng giả kẽm (ZB) và bốn nhánh có cấu trúc lục giác (WZ) sắp xếp đối xứng trong không gian. Tùy thuộc vào cấu trúc vùng năng lƣợng mà các hạt tải điện trong TP có thể bị giam giữ ba chiều (3D) trong lõi hoặc 2 chiều (2D) trong các nhánh. Khác với TP đồng chất cấu trúc vùng năng lƣợng của TP dị chất không chỉ phụ thuộc vào kích thƣớc của lõi và các nhánh mà còn phụ thuộc vào các vật liệu bán dẫn đƣợc sử dụng và phân bố của các nguyên tố hóa học. Hiện nay một số vấn đề về công nghệ chế tạo TP còn chƣa rõ ràng nhƣ ảnh hƣởng của điều kiện chế tạo đến cấu trúc tinh thể của NC lõi, nguyên nhân gây ra sự chuyển pha từ cấu trúc ZB sang cấu trúc WZ để tạo thành các nhánh, sự thay đổi kích thƣớc của lõi và các nhánh trong quá trình phát triển TP, Tƣơng tự, bản chất các chuyển dời quang và sự thay đổi các đặc trƣng phát xạ trong mối liên quan với kích thƣớc, cấu trúc vùng năng lƣợng, công 1 suất kích thích quang và nhiệt độ, cũng là các vấn đề cần đƣợc làm rõ. Thực tế trên là những trở ngại lớn cho việc chủ động chế tạo các TP theo thiết kế