G ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN VẬT LÝ A2 ĐỀ TÀI chấm lượng tử và ứng dụng LỚP L03 THÀNH VIÊN THỰC HIỆN Nhóm 10 MSSV HỌ TÊN 2113900 HỒ THỊ THÙY LINH 2110328 ĐINH HOÀNG LONG 2013639 PHAN THỊ MỸ LINH 2110338 TRẦN LÂM PHI LONG GVHD LÝ ANH TÚ LÊ QUỐC KHẢI MỤC LỤC A GIỚI THIỆU B NỘI DUNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1 1 Khái niệm 1 2 Cấu trúc của chấm lượng tử a) Cấu trúc và mật độ trạng thái b) Cấu trúc bề mặt c) Cấu trúc nhiều vỏ.
G ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI: CHẤM LƯỢNG TỬ VÀ ỨNG DỤNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN VẬT LÝ A2 LỚP L03 THÀNH VIÊN THỰC HIỆN: Nhóm 10 MSSV 2113900 2110328 2013639 2110338 HỌ TÊN HỒ THỊ THÙY LINH ĐINH HOÀNG LONG PHAN THỊ MỸ LINH TRẦN LÂM PHI LONG GVHD: LÝ ANH TÚ LÊ QUỐC KHẢI MỤC LỤC A GIỚI THIỆU B NỘI DUNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Khái niệm 1.2 Cấu trúc chấm lượng tử a) Cấu trúc mật độ trạng thái b) Cấu trúc bề mặt c) Cấu trúc nhiều vỏ 1.3 Hiệu ứng chấm lượng tử a) Hiệu ứng giam giữ lượng tử b) Hiệu ứng xấp xỉ khối lượng (EMA) c) Tính chất phát quang ỨNG DỤNG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ a) LED chấm lượng tử b) Đánh dấu sinh học c) Đóng ngắt quang học d) Máy tính lượng tử dùng chấm lượng tử e) Pin mặt trời C KẾT LUẬN D LỜI CẢM ƠN A GIỚI THIỆU Trong xu phát triển khoa học kỹ thuật cơng nghệ người ln hướng đến tinh vi thiết kế, … khơng ngừng tìm kiếm, chế tạo vật liệu hội tụ tính đáp ứng nhu cầu phát triển khơng ngừng lĩnh vực vật liệu Chấm lượng tử đơn cử cho lĩnh vực vật liệu cấu trúc nano có tính siêu việt chế tạo từ tinh thể bán dẫn Chấm lượng tử phát vào năm 1981 Alexay Ekimov ( nhà khoa học người Nga) phát chúng ma trận thuỷ tinh, sau Louis – E Brus phát chúng dung dịch keo năm 1985 Thuật ngữ “ chấm lượng tử” đời vào năm 1988 Ngày nay, chấm lượng tử quan tâm nhiều việc phát triển kỹ thuật công nghệ đầy sáng tạo nhờ tính chất đặc biệt chấm lượng tử mà chúng em đề cập báo Tiềm ứng dụng chấm lượng tử mở cho nhiều lĩnh vực kỹ thuật điện tử, tế bào lượng mặt trời, kỹ thuật chụp ảnh y học, chấm lượng tử trở thành Qbit điện toán lượng tử Và gần đây, chấm lượng tử thương mại hố số sản phẩm có sử dụng chúng công ty điện tử tiếng Apple, Sony B NỘI DUNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 KHÁI NIỆM Chấm lượng tử tinh thể bán dẫn cỡ vài nano mét, chất chấm lượng tử có kích thước khác phát bước sóng có màu sắc khác ánh sáng hồng ngoại tử ngoại Chúng gọi chấm lượng tử có kích thước bé cỡ vài nanomet( nm) Chấm lượng tử tạo từ vật liệu bán dẫn, kim loại polyme Hoạt động điện tử chấm khác thường điện tử xem bị nhốt không gian chật hẹp Các mức lượng khơng sít thành dải chất rắn mà bị tách thành mức riêng biệt mức lượng nguyên tử Vì mà người ta gọi chấm lượng tử hay tạm gọi nguyên tử nhân tạo Năm 1988, giáo sư vật lý Mark A Reed (Đại học Yale) đặt tên cho tinh thể bé xíu CLT (Quantum Dots) kích thước nhỏ khiến chúng chịu ảnh hưởng định luật lượng tử Nghĩa là, CLT kích thước cấu trúc định mang đặc tính cụ thể, việc thêm bớt dù nguyên tử cấu trúc làm thay đổi tính chất chấm Như vậy, tính chất kích thước CLT liên quan chặt chẽ với Đây chìa khóa mở ứng dụng tuyệt vời cho loại vật liệu nano (CLT: chấm lượng tử) Dưới hình ảnh minh hoạ chấm lượng tử làm từ chất bán dẫn có kích thước từ – 10 nm Hình 1: Chấm lượng tử làm từ chất bán dẫn có kích thước – 10nm 1.2 CẤU TRÚC CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ Trong trình chế tạo người ta cần ý tới mục đích việc ứng dụng chấm lượng tử vào thực tế Thường cấu trúc chấm lượng tử cấu trúc lõi – vỏ Lớp vật liệu dùng làm vỏ lựa chọn thường phải có cấu trúc tinh thể tương tự với vật liệu lõi, có lượng vùng cấm lớn chấm lượng tử lõi Hạt tải chấm lượng tử lõi chịu giam giữ lượng tử lớp vỏ Ngoài lớp vỏ bọc cịn có tác dụng thụ động hoá liên kết hở bề mặt lõi tạo thành hàng rào giam giữ hạt tải điện lõi Chấm lượng tử có kích thước số lượng nguyên tử khác với vật liệu khối, dải lượng vật liệu khối gần liên tục số nguyên tử cấu thành lớn Tuy nhiên, ta thu hẹp kích thước hạt vật liệu khối đến kích thước nanomet số lượng nguyên tử đến giá trị từ 100 đến 10.000 nguyên tử dải lượng đặc trưng cho tính khối bị biến thay vào hình thành mức lượng riêng biệt vật chất tiến thứ nguyên nm Ta gọi lượng tử hoá lượng khơng gian cực nhỏ Quang phổ cho đường phổ quang hẹp, riêng biệt Đó lý chấm lượng tử gọi nguyên tử nhân tạo Điểm quan trọng chấm lượng tử với kích thước hạt 30nm khác biệt lớn hấp thụ quang, lượng excition tái hợp cặp electron – lỗ trống Vì tính chất chấm lượng tử phụ thuộc vào yếu tố kích thước, hình dáng, độ tinh khiết hình thành tinh thể, nên cần phải có quản lý đầy đủ thích hợp suốt trình tạo nên chấm lượng tử Sự phụ thuộc vào kích thước bắt nguồn từ hai yếu tố: (1) thay đổi tỷ lệ nguyên tử bề mặt so với tổng nguyên tử chấm, (2) hiệu ứng giam giữ lượng tử Ngoài ra, chấm lượng tử vật liệu phát xạ nhiều màu sắc khác ta thay đổi kích thước chúng Hình 2: Hình biểu diễn 16 màu sắc phát xạ từ nhỏ (xanh) đến lớn (đỏ) chấm lượng tử CdSe kích thích đèn tử ngoại gần; kích thước chấm lượng tử từ đến 10 nm, hình biểu diễn phổ phát quang vài chấm lượng tử CdSe a Kích thước mật độ trạng thái Một đặc tính chấm lượng tử giam giữ lượng tử, làm thay đổi mật độ trạng thái gần rìa dãy (band – edges) Biểu đồ mật độ trạng thái hàm lượng biểu diễn hình cho thấy chấm lượng tử nằm nguyên tử rời rạc vật liệu khối liên tục Hiệu ứng giam giữ lượng tử xảy kích thước đủ nhỏ để khoảng cách mức lượng nano tinh thể vượt giá trị kT ( k số Boltzman, T nhiệt độ) Sự khác biệt lượng > kT hạn chế linh động electron lỗ trống tinh thể Trong số tính chất thể phụ thuộc vào kích thước chấm lượng tử, có tính chất đặc biệt quan trọng Thứ dịch chuyển xanh lượng vùng cấm (blue shift of band-gap energy) đường kính hạt nano nhỏ giá trị đặc biệt phụ thuộc vào loại bán dẫn Nó gọi hiệu ứng giam giữ Hiệu ứng tạo thay đổi giếng lượng (energy gap) kích thước chấm lượng tử Năng lượng vùng cấm phụ thuộc vào cấu tạo kích thước chất bán dẫn Tính chất quan trọng thứ hai quan sát trạng thái lượng tách biệt lượng nhỏ nguyên tử chấm lượng tử so với vật liệu khối Điều dẫn đến trạng thái lượng mức lượng biểu diễn theo hàm sóng giống ngun tử Vì hàm Schrodinger chấm lượng tử giống với hàm sóng electron chuyển động quanh hạt nhân ( giải thích chấm lượng tử gọi nguyên tử nhân tạo) có đỉnh nhọn phát xạ giống nguyên tử Khoảng cách mức lượng phổ biến chấm lượng tử dao động từ 10 – 100 MeV Hình 3: Biểu đồ biểu diễn thay đổi mật độ trạng thái với thay đổi số lượng nguyên tử vật liệu (MO: molecular orbital; HOMO: highest occupied MO; LUMO: lowest unoccupied MO; AO: automic orbital) b Cấu trúc bề mặt Tỷ lệ nguyên tử bề mặt so với nguyên tử chấm lượng tử có liên quan đến kích thước chấm, kích thước chấm nhỏ tỉ lệ tăng Số nguyên tử bề mặt tỉ lệ nguyên tử bề mặt so với tổng số nguyên tử chấm xác định sau: (1) nm= 4n2/3 (1) nm số nguyên tử bề mặt n tổng số nguyên tử chấm lượng tử (2) (2) Với r0 bán kính nguyên tử Từ biểu thức (2) cho thấy kích thước chấm giảm f tăng lên xấp sĩ gần lúc 100% nguyên tử bề mặt; kích thước chấm nhỏ 1nm có tập hợp vài chục ngun tử Khi kích thước chấm giảm hiệu ứng có liên quan đến nguyên tử bề mặt, trạng thái điện lượng tử liên quan đến bề mặt (gọi trạng thái bề mặt) có ảnh hưởng quan trọng đến tính chất quang chấm lượng tử Ví dụ, khoảng 15% nguyên tử chấm lượng CdS nm bề mặt Tỷ lệ bề mặt tăng cường giảm tốc độ truyền hạt mang điện phát quang mật độ bề mặt cao Trạng thái bề mặt chấm lượng tử ảnh hưởng đến hấp thụ quang (kích thích thích quang phát quang – PLE), hiệu suất lượng tử, cường độ phát quang Nhìn chung, trạng thái bề mặt xuất từ liên kết sai hỏng (unsatisfied) bề mặt hồi phục bị ảnh hưởng thành phần hoá học (nonstoichiometry) lỗ hổng Năng lượng trạng thái bề mặt nằm vùng cấm chấm lượng tử Vì thế, chúng bẫy hạt mang điện (electron lỗ trống) hoạt động chất khử (electron) chất oxi hóa (lỗ trống) Các phản ứng điện hóa hoạt động bề mặt ảnh hưởng đặc biệt đến tính dẫn điện tính chất quang chấm lượng tử Sự thụ động hóa bề mặt chấm lượng tử giam giữ hạt tải bên lõi tăng cường tính chất quang chấm lượng tử Nhưng bề mặt thụ động hoạt động chất cách điện rào cản dẫn điện c Cấu trúc nhiều vỏ Chấm lượng tử hai vỏ nghiên cứu để tăng cường tính chất quang Sự khác biệt lệch mạng vùng cấm quan trọng tính chất lõi/vỏ chấm lượng tử Vùng cấm biên hấp thụ hoàn toàn (band offset) vật liệu lõi vỏ quan trọng chiếm đóng hạt tải điện từ lõi đến trạng thái bề mặt vỏ Trong trường hợp CdSe/CdS, lệch mạng nhỏ, biên hấp thụ hoàn toàn nhỏ Đối với chấm lượng tử CdSe/ZnS, lệch mạng lớn, biên hấp thụ hoàn toàn lớn Những điểm mạnh hai vật liệu vỏ tổng hợp chấm lượng tử có cấu trúc hai vỏ lõi/vỏ/vỏ CdSe/CdS/ZnS Trong cấu trúc nano hai vỏ, trạng thái căng mạng (lattice strain) bề mặt tiếp giáp bị giảm xuống biên hấp thụ hoàn toàn rộng 1.3 HIỆU ỨNG TRONG CHẤM LƯỢNG TỬ a Hiệu ứng giam giữ lượng tử Sự giam giữ lượng tử thường tạo mở rộng vùng cấm với giảm mặt kích thước chấm lượng tử Vùng cấm vật liệu lượng để tạo electron lỗ trống trạng thái nghỉ khoảng cách đủ xa tránh khỏi tương tác Coulomb chúng Nếu hạt tải đến gần hạt khác, chúng hình thành cặp electron – lỗ trống, nghĩa excition, có lượng khoảng vài eV thấp vùng cấm Excition giống nguyên tử Hydro Khối lượng lỗ trống nhỏ so với proton, ảnh hưởng đến kết phương trình sóng Schrodinger Khoảng cách electron lỗ trống gọi bán kính Bohr excition (rB) Nếu me mh khối lượng electron lỗ trống, bán kính r xác định cơng thức: Nếu bán kính R chấm lượng tử xấp xỉ rB, nhỏ rB chuyển động electron lỗ trống bị giới hạn kích thước chấm lượng tử tạo phát quang tăng lượng chuyển tiếp excition có dịch chuyển xanh (blue shift) vùng cấm chấm lượng tử Bán kính Bohr excition giá trị ngưỡng, hiệu ứng giam giữ trở nên quan trọng bán kính chấm lượng tử nhỏ Đối với chấm lượng tử nhỏ, lượng liên kết exciton lượng lên kết exciton – exciton lớn nhiều vật liệu khối Đối với vật liệu có ε tương đối cao me mh nhỏ rB lớn Hai tiếp cận mặt lý thuyết dùng để tiên đốn tính chất exciton, đặc biệt mơ hình xấp xỉ khối lượng (EMA) kết hợp tuyến tính thuyết orbital nguyên tử (LCAO) b Mơ hình xấp xỉ khối lượng (EMA) Mơ hình sử rộng rãi để dự đoán giam giữ lượng tử Mơ hình giả định hạt giếng với hàng rào vô hạn biên hạt Mối quan hệ lượng (E) vector sóng (k) cho biểu thức sau: Trong mơ hình này, mối quan hệ giả định để giữ electron hay lỗ trống chất bán dẫn, dãy lượng có dạng parabol gần biên vùng (bandedge) Độ biến thiên lượng ∆Eg giam giữ exciton chấm lượng tử có bán kính R biểu diễn cơng thức sau: Trong µ khối lượng rút gọn (reduced mass) cặp electron-lỗ trống lượng Rydberg Phần phương trình biểu diễn mối quan hệ lượng giam giữ hạt giếng hay lượng giam giữ với bán kính chấm lượng tử (R), phần thứ hai thể lượng tương tác Coulomb phụ thuộc R-1 Năng lượng Rydberg độc lập với kích thước thường khơng đáng 10 số điện môi nhỏ Theo công thức, chuyển kể, ngoại trừ chất bán dẫn có tiếp exciton tăng bán kính chấm lượng tử giảm Tuy nhiên, mơ hình xấp xỉ khối lượng khơng thích hợp với chấm lượng tử kích thước nhỏ mối liên hệ E-k khơng cịn xấp xỉ parabol c Tính chất phát quang Sau bị kích thích lượng bên ngồi, ví dụ photon cho tượng quang phát quang, trường điện cho điện phát quang, electron lỗ trống có lượng cao chuyển lượng electron từ trạng thái sang trạng thái kích thích Những lượng có liên quan với hấp thụ quang xác định trực tiếp cấu trúc điện vật liệu Electron lỗ trống kích thích hình thành exciton Electron kết hợp lại với lỗ trống trở trạng thái lượng thấp hơn, cuối đạt trạng thái Năng lượng phát từ tái hợp hồi phục dạng phát xạ (phát photon) không phát xạ (phát phonon electron Auger) ỨNG DỤNG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ TRONG CÔNG NGHỆ VÀ KỸ THUẬT a LED chấm lượng tử Một ứng dụng khác ứng dụng chấm lượng tử vào Diot phát quang Sau nhiều năm nghiên cứu, kết gần cho thấy hồn tồn có khả tăng cường hiệu suất phát quang LED để đưa vào thương mại hóa Tuy nhiên từ lâu, LED chấm lượng tử phải dùng lớp hữu truyền dẫn điện tử lỗ trống giống LED hữu Nguyên nhân kỹ thuật phát xạ ánh sáng hầu hết dựa nguyên tắc truyền lượng từ tái hợp cặp điện tử - lỗ trống huỳnh quang hữu từ chấm lượng tử Các chấm lượng tử hoạt động giống photpho trực tiếp đóng vai trò thu giữ truyền dẫn hạt tải Tất nhiên rằng, lớp hoạt động (lớp chấm lượng tử) phải mỏng, khoảng gấp hai monolayer, điều khó có khả thực lớp tái hợp LED hữu Một điều thuận lợi thiết bị LED chấm lượng tử khơng cần q trình tiêm thêm điện tử lỗ trống Đó may mắn lớn trình tiêm điện tử lỗ trống vào vùng tích cực LED thơng thường khó nhiều vai trị chấm lượng tử CdSe phát quang vùng ánh sáng nhìn thấy khơng thể thay đổi Thêm vào đó, để tiêm trực tiếp điện tử lỗ trống vào LED vô cơ, vốn cần phải cấp dòng cao Do vậy, việc tiêm trực tiếp điện tử lỗ trống 11 thực tái hợp xạ thành cơng pin điện hóa dùng để tạo thiết bị quang điện hóa Đối với thiết bị yêu cầu dòng thấp hơn, chấm lượng tử huyền phù giống vật liệu điện cực Crom, nơi mà hấp thụ huỳnh quang tắt mở với điều kiện số lượng điện tử chấm nhỏ, mà hiệu suất đặc biệt cao kích thước chấm lượng tử nhỏ dần Đây yếu tố tiên cho ứng dụng phát quang hiệu suất cao Về bản, tượng giam giữ lượng tử đóng vai trị chủ chốt nghiên cứu ứng dụng hạt tinh thể nano vào thiết bị linh kiện Trong công nghệ quang tử, chấm lượng tử ứng dụng cho đánh dấu mã vạch, điện huỳnh quang từ đơn lớp chấm lượng CdSe linh kiện hữu cơ, điốt phát ánh sáng trắng Những Led hệ cũ làm chất bán dẫn truyền thống có nhiều hạn chế việc phát sáng khó điều chỉnh bước sóng mà vật liệu bán dẫn phát Cịn chấm lượng tử điều chỉnh để phát bước sóng nằm vùng khả kiến hồng ngoại Những khả điện phát quang độc chấm lượng tử phụ thuộc vào kích thước chấm từ đến 10 nm Tại kích thước này, học lượng tử cho phép vật liệu bán dẫn có đặc điểm mới, kích thước nhỏ mang lại tính linh hoạt lạ thường hình dạng, cho phép chấm hoạt động dễ dàng chất nền, tấm, màng, dung dịch, keo, mực Và đặc biệt ta điều khiển kích thước chấm điều khiển màu sắc chúng Định hình trước kích thước chấm cố định bước sóng photon phát có màu sắc thích hợp, chí màu sắc khơng xuất cách ngẫu nhiên Đặc biệt chấm phát ánh sáng trắng chuẩn nhờ trộn lẫn chấm phát ánh sáng đỏ, xanh xanh dương 12 Đèn phát huỳnh quang màu xanh (trái) màu trắng (phải) chế tạo Sandia National Laboratories (Mỹ) (Nguồn: http://www.physlink.com/News/071403QuantumDotLED.cfm) b Đánh dấu sinh học Chấm lượng tử thực chất tinh thể bán dẫn có đường kích vài nanomet Cùng loại vật liệu chấm lượng tử có kích thước khác phát xạ màu khác ánh sáng hồng ngoại tử ngoại Lợi dụng tính chất này, nhiều nước giới sử dụng chấm lượng tử để đánh dấu hàng hoá, chứng từ tiền giấy nhằm chống làm giả, tiêm chấm lượng tử vào thể động vật để quan sát, chụp ảnh quan, tế bào Ngồi ra, chấm lượng tử cịn có tiềm sử dụng để dò ung thư, đưa thuốc tới tế bào ung thư Cảm biến huỳnh quang học điều trị ung thư, ứng dụng ưu việt chấm lượng tử quan tâm lĩnh vực y tế Kích thước nhỏ giúp tinh thể lưu thông khắp nơi thể phát sáng tác dụng tia cực tím Nhờ chuyên gia quan sát trình hấp thụ vật chất da nội 13 tạng; nghiên cứu tích tụ hóa chất có sản phẩm thương mại bao bì, mỹ phẩm, thực phẩm … lên thể sống So với thuốc nhuộm hữu sử dụng ứng dụng y sinh tại, cảm biến CLT cho hiệu vượt trội phát sáng tốt hơn, lâu nhiều màu sắc Dựa nghiên cứu cịn thiết kế CLT mang thuốc chống ung thư với liều xác tác động vào tế bào cụ thể, làm giảm tác dụng phụ không mong muốn phương pháp hóa trị truyền thống Chuột tiêm CLT phát sáng ánh đèn tia cực tím Ảnh: Warren Chan c Đóng ngắt quang học Chấm lượng tử vật liệu để sản xuất công tắc quang học Một chấm lượng tử đơn hoạt động đơn vị điện tử siêu nhỏ, chẳng hạn bóng bán dẫn, để hình thành nên sở thiết bị điện tử cỡ nano Với kích cỡ 1- 6nm, hàng tỷ chấm lượng tử nằm gọn đầu đinh ghim d Máy tính lượng tử dùng chấm lượng tử Chấm lượng tử mang đến đột phá công nghệ cho hệ hình ti vi, máy tính, điện thoại di động Các hình hệ trước LCD, màu sắc bị giới hạn hình ảnh chiếu sáng nhờ đèn Nhưng 14 công nghệ chấm lượng tử ánh sáng chiếu qua màng mỏng tinh thể nano điều chỉnh bước sóng phát ra, màu sắc tạo phong phú, độ phân giải vượt trội Sony thương hiệu thương mại hố cơng nghệ chấm lượng tử sản phẩm ti vi máy tính xách tay vào năm 2013 Sau năm, Apple ứng dụng công nghệ chấm lượng tử cơng ty Nanosys hình iphone, việc sử dụng chấm lượng tử bán dẫn cách mạng hố cơng nghệ hình cảm ứng Bên cạnh đó, năm 2015 số nhãn hiệu Samsung, LG, TCL chạy đua công nghệ sử dụng chấm lượng tử cho dòng sản phẩm ti vi LCD Khả hiển thị màu sắc xác 15 Độ sáng hình cao Độ tương phản tốt thơng thường e Pin mặt trời Với tình trạng giá nhiên liệu ngày tăng nỗi lo lắng ấm dần lên trái đất pin mặt trời có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khả ứng dụng chấm lượng tử biến đổi lượng mặt trời lớn Sự thật thiết bị biến đổi lượng mặt trời chế tạo từ chấm lượng tử nhiều tổ chức khoa học nghiên cứu phát triển Cũng dễ hiểu rằng, chấm lượng tử bán dẫn có sở vững để chế tạo lớp màng mỏng làm pin mặt trời Và việc chế tạo pin mặt trời đòi hỏi hỏi khả biến đổi, giữ phân ly điện tích, để mang lại lợi ích lớn từ chấm lượng tử Chấm 33 lượng tử ứng dụng nhiều việc nâng cao hiệu suất chuyển hóa pin mặt trời 16 Ứng dụng chấm lượng tử việc nâng cao hiệu suất chuyển hóa lượng pin mặt trời Các nhà nghiên cứu trường đại học Minnesota Texas tạo tinh thể nano có chất bán dẫn cho phép tránh rò rỉ electron mang nhiều lượng Các tế bào quang điện làm từ vật liệu bán dẫn chúng có đặc tính riêng Khi photon có bước sóng tốt gặp proton tương tự, proton giải phóng electron với nhiều electron giải phóng nguồn gốc dòng điện Tuy nhiên số lượng electron giải phóng lại tiêu hao dạng nhiệt thay tham gia vào dịng điện chung Cơng trình nhà nghiên cứu tinh thể nano có sở vật liệu bán dẫn “làm chậm” electron “quá nóng” hay electron mang lượng Các tinh thể nano gọi “chấm lượng tử” (quantum dots), có khả tăng hiệu tế bào quang điện Các kết nghiên cứu thực tế chứng tỏ điều Ngồi việc hấp thu electron lượng, chấm lượng tử cho phép truyền chúng tới loại vật liệu hấp thu dioxit titan thường sử dụng tế 17 bào quang điện tiên tiến Quá trình truyền diễn thời gian 50 femto giây có electron bị dạng nhiệt Hiệu lý thuyết phương pháp sản xuất điện từ loại vật liệu làm pin quang điện đạt 66% Nghiên cứu electron hấp thu phương pháp dòng điện qua chúng truyền vào đường diây cáp tiếp tục làm rõ Mục đích cho phải tạo đường cáp nhỏ để kết nối tế bào quang điện sở chấm lượng tử, đường kính không vượt 6,7 nanomet không để với số 34 lượng lớn lượng truyền C KẾT LUẬN Chấm lượng tử xem vật liệu đặc biệt chế tạo từ vật liệu bán dẫn, kim loại polymer Nhờ tính chất quan trọng chấm lượng tử mà có nhiều ứng dụng thực tế Việc nghiên cứu chế tạo chấm lượng tử lĩnh vực hot mà nhà khoa học nước nước quan tâm nhằm đưa ứng dụng hữu ích nâng cao giá trị sống D LỜI CẢM ƠN Chúng em tập thể nhóm 10 xin cảm ơn thầy xem qua báo cáo tập lớn chúng em Chúng em chân thành cảm ơn thầy Lý Anh Tú thầy Lê Quốc Khải giúp đỡ chúng em nhiều để nhóm hồn thành tập lớn cách trọn vẹn Tuy nhiên, q trình làm khơng thể khơng xảy sai sót, thiếu sót, chúng em mong hai thầy cho chúng em góp ý để chúng em hồn thiện MỘT LẦN NỮA, NHĨM 10 XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN HAI THẦY!! 18 Tài liệu tham khảo https://khoahoc.tv/s/ch%E1%BA%A5m+l%C6%B0%E1%BB%A3ng+t %E1%BB%AD https://tailieu.vn/doc/nghien-cuu-su-dung-cham-luong-tu-cds-che-tao-sensorhuynh-quang-xac-dinh-clenbuterol-2241078.html https://sites.google.com/site/tailieubachkhoatop1/tai-lieu-daicuong/vatlydaicuong2 HẾT 19 ... ứng dụng chấm lượng tử mở cho nhiều lĩnh vực kỹ thuật điện tử, tế bào lượng mặt trời, kỹ thuật chụp ảnh y học, chấm lượng tử trở thành Qbit điện toán lượng tử Và gần đây, chấm lượng tử thương... giữ lượng tử b) Hiệu ứng xấp xỉ khối lượng (EMA) c) Tính chất phát quang ỨNG DỤNG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ a) LED chấm lượng tử b) Đánh dấu sinh học c) Đóng ngắt quang học d) Máy tính lượng tử dùng chấm. .. số nguyên tử chấm lượng tử (2) (2) Với r0 bán kính nguyên tử Từ biểu thức (2) cho thấy kích thước chấm giảm f tăng lên xấp sĩ gần lúc 100% nguyên tử bề mặt; kích thước chấm nhỏ 1nm có tập hợp vài