JHJHVật liệu có cấu trúc nano là một lớp vật liệu mới, có kích thước trong khoảng 1100 nm, một trong những tiềm năng lớn nhất vì hiệu suất cao và mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều ngành nông nghiệp, công nghiệp, quốc phòng…
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUI NHƠN CAO HỌC VẬT LÝ 2016 – 2018 THUYẾT TRÌNH CHỦ ĐỀ: BÁN DẪN CẤU TRÚC NANO ZnS NGƯỜI TRÌNH BÀY: HÀ THANH HIỆP NỘI DUNG BÁO CÁO Giới thiệu, tình hình nghiên cứu, khả ứng dụng Phần Cấu trúc nano với chiều khác nhau, mơ hình ZnS, chọn vật liệu Phần Các cấu trúc nano ZnS tổng hợp: 0D, 1D, 2D, 3D Phần Phần Mô hình, tính chất, ứng dụng ZnS nano: quang, điện, cảm biến khí, hóa học I GIỚI THIỆU JHJHVật liệu có cấu trúc nano lớp vật liệu mới, có kích thước khoảng 1-100 nm, tiềm lớn hiệu suất cao mở rộng khả ứng dụng nhiều ngành nông nghiệp, cơng nghiệp, quốc phịng… II CẤU TRÚC NANO (0D, 1D, 2D, 3D) Ưu điểm thiết bị có cấu trúc từ vật liệu nano: mật độ cao, hồi đáp nhanh, giá thành thấp, lượng lớn… Mô hình ZnS cho thấy khác biệt cấu trúc wurtzite cấu trúc tinh thể Kẽm sunfit (ZnS) chất bán dẫn có tính chất đa dạng linh hoạt ứng dụng, bao gồm: diode xạ (LED), điện phát quang, bảng điều khiển hiển thị, cửa sổ hồng ngoại, cảm biến, lazer thiết bị sinh học… Chọn vật liệu bán dẫn ZnS Khả pha tạp để tạo chất bán dẫn phù hợp loại n hay loại P chìa khóa cho thành công thiết bị điện tử Việc dopings bán dẫn nhóm III-V (tốt nhiều so với chất bán dẫn nhóm IIVI) Trong số ZnS, ZnSe, ZnTe,thì ZnS dễ dàng tạo bán dẫn n cách pha tạp Al Cl Mặt khác, oxit thường bán dẫn loại n lý tiềm cấu trúc nano ZnO thiết bị điện tử nhiều cơng trình cơng nhận Như vây, ZnS mang đến đa dạng tiềm cho thiết bị điện tử pha tạp loại p loại n. III CẤU TRÚC NANO ZnS ĐƯỢC TỔNG HỢP 3.1 Cấu trúc nano 0D 3.1.1 Tinh thể nano 0D – Chấm lượng tử Ảnh TEM tinh thể nano ZnS tổng hợp phản ứng nhiệt ZnCl S môi trường oleyamine 3.1 Cấu trúc nano 0D 3.1.2 Tinh thể nano 0D – cấu trúc lõi/vỏ Ảnh HRTEM hạt nano có cấu trúc lõi/vỏ CdSe-ZnS 3.1 Cấu trúc nano 0D 3.1.3 Tinh thể nano 0D – cấu trúc rỗng Ảnh TEM khối cầu rỗng nano ZnS 3.2 Cấu trúc nano 1D 3.2.1 Nano dạng dây (NWs), dạng (NRs), dạng ống (NTs) Một vài kiểu hình thái học nano ZnS dạng 1D chế tạo phương pháp pha 10 3.2 Cấu trúc nano 1D 3.2.2 Nano dạng dây (NWs), dạng (NRs), dạng ống (NTs) Ảnh SEM ZnS nano dây tổng hợp nhiệt hóa từ bột ZnS màng Au làm chất xúc Ảnh SEM ZnS nano ống nuôi phát triển theo hướng [0 1] tác 11 3.2 Cấu trúc nano 1D 3.2.3 Nano dạng đai (NBs), dạng ruy băng (NRs), dạng (NSs) Ảnh SEM, TEM phổ EDS ZnS nano dạng ruy băng tổng hợp phương pháp thủy nhiệt 12 3.2 Cấu trúc nano 1D 3.2.4 Cấu trúc nano phức hợp Mô tả cấu trúc phức hợp ZnS Ảnh TEM cấu trúc ghép 13 Ga-ZnS 3.3 Cấu trúc nano 2D Màng ZnS tổng hợp từ nhiều kĩ thuật khác nhau: bay hơi, tách lớp ion, hóa kim loại-hữu cơ, khắc lazer, phún xạ điện… Ảnh SEM ZnS/cyclohexylamine chất hữu tạo thành dây bán dẫn nano 14 IV MƠ HÌNH, TÍNH CHẤT, ỨNG DỤNG ZnS Tính chất quang cấu trúc nano ZnS Ảnh SEM phổ huỳnh quang (PL) dây bán dẫn nano ZnS 15 Tính chất quang cấu trúc nano ZnS Ảnh TEM, HRTEM cấu trúc đa hình nano ZnS phổ cực phát quang (CL) 16 Mơ hình quang-điện cấu trúc nano ZnS Sơ đồ cấu trúc thiết bị quang điện (EL) phún xạ đa lớp gồm ZnS:NCs:Si 3N4 mặt gương ZnO:Al điện cực Al 17 Tính chất quang-điện cấu trúc nano ZnS Phổ EL chuẩn hóa màng ZnS:NCs:Si 3N4 đường đặc tính V-L thiết bị EL 18 Ứng dụng tính chất quang cấu trúc nano ZnS (a) Phổ hấp thụ, Phổ PL (B) phổ ECL hạt nano ZnS mơi trường NaOH 19 Tính chất quang cấu trúc nano ZnS Phổ hấp thụ dung dịch chứa hạt nano ZnS ánh sáng UV 20 Mơ hình, ứng dụng tính chất điện cấu trúc nano ZnS Dòng ngắn mạch tế bào lượng điện cực ITO, điện cực cacbon điện cực C/ZnS sau Sơ đồ khối tế bào lượng sử dụng điện cực thêm ethanol ZnS điện cực đếm FeCl3/FeCl2 21 Ứng dụng cảm biến khí cấu trúc nano ZnS o Xung hồi đáp cấu trúc nano ZnS với khí H làm việc nhiệt độ 300 C (a), thời gian hồi dẫn H2 có nồng độ 100ppm 22 Ứng dụng cảm biến hóa học cấu trúc nano ZnS Sơ đồ mơ tả thu cảm biến PH, (a) mạng nano ZnS/Si thay đổi điện tích bề mặt với PH tiếp nhóm –NH2 –SiOH, (b) thu thời gian đếm thực 23 XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! ... Tinh thể nano 0D – cấu trúc lõi/vỏ Ảnh HRTEM hạt nano có cấu trúc lõi/vỏ CdSe -ZnS 3.1 Cấu trúc nano 0D 3.1.3 Tinh thể nano 0D – cấu trúc rỗng Ảnh TEM khối cầu rỗng nano ZnS 3.2 Cấu trúc nano 1D... phổ EDS ZnS nano dạng ruy băng tổng hợp phương pháp thủy nhiệt 12 3.2 Cấu trúc nano 1D 3.2.4 Cấu trúc nano phức hợp Mô tả cấu trúc phức hợp ZnS Ảnh TEM cấu trúc ghép 13 Ga -ZnS 3.3 Cấu trúc nano. .. CHẤT, ỨNG DỤNG ZnS Tính chất quang cấu trúc nano ZnS Ảnh SEM phổ huỳnh quang (PL) dây bán dẫn nano ZnS 15 Tính chất quang cấu trúc nano ZnS Ảnh TEM, HRTEM cấu trúc đa hình nano ZnS phổ cực phát