Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng quan về chấm lượng tử bán dẫn
! ""#$%&'()*+,-.&/01 &2&3456789:#-0 3;44<;)6<34. =>+4*?@AB'B'(C63DE C6)3':4F4G0+H)@BIJKLD0 " :454 (M'0" (B'(N 4O<PAQFR(1&36)S84 4;)6<3. T6)5<U)*D<FVWAX.AQ NMEE:M'("0'7)4E)N;:"S H'Y&U&!0<H07(6:4N3;)6< 3. C4<Z7>*N[:\N89M']0)# J^FF]R897<_!( (:444; )6<34. I+4*. `:N3 0Y!+:6)3'R:4'0a4<"S 2E$YQ-b]3.0U'Q-H'+>- 3$-08')4<0]1b:6)3/)3)#:#< +]<0:6)3cQ;U&Q"#J/2'dK^ :#e0]1bf&Q"#_2'_^^^ /:#_^g<e0]1b&Q"#J^2'& K^^^^:#h^ge0]1bi:432'R3&&Q "#:6)3G"S:#]&QD0M'>.H'#b ;Q-M':6)3]$%a&Q"#'U'6Y""S $j">'@'&'"0-$k$Z)4l; 'm:4l-)"Sm.A+]3;0n@'M''6Y4. 0"#l;'m/-)4;U&Q"#:Z'c$"# J^^i"';3]-217:1Q-:6)@:4U'(M':6)3.6 Yl:6)3'm5"S$j0E'*:#<l;m"S]G H'o2)4'6S4$:X7b)0U &Q"#:Z'\"S&;.0&6Yl-)"SmU @':6)@j;:1-08:6)30U>0'32'R)"S 3c4&U17:1&Q"#M'Ui.0N:73 2'R)"S>0'&UQ-)4E1&Q"#M':6)3 "S:#]&QD04]&QD0M''<:6)3;]$% e0:Z'#UN$Z'6Y0EN .c7$]&QD0M'>M'E:6)3;4U)# *:4&:4)7a&Q"#4RU;(:6)3;-)4 -)"S"&;()4;'"S. p+Y2:10'-:6)34U;)4- )"Sa]-&7&Q"#4$]&QD0)#:.":6&Q"# '/-b;)H'#&Q"#0n-)4/<$3Q]1 b0;Q&<)#.6Yl:6)3'm:7:6"S$j&1 6#Y2b2$j)H'#0]1bM':6)3. Fb&Y2b2$jQ-:6)3)H'#3 3]X'Rq32'R)"So78@&Q"#M'] &QD0M'>"*2:4$j6Yl-)"Sm. !!"#$%&'()* A-)"S)4:6)3]%U&Q"#0-G$'ET:40! #:44. "&QM'E-)"S&ThdJ^ a&Q"#45YE:4Q-M':6)3&<PU Q-M'-08:4+.0-]$%-)"S P'Q-U)4Q-3:4Q-H'.0-]$%P E0E:Z-)#)404Y'':ZU'0X:4:Z$%E0E' VM'044jE:4474:6)3.B <"'-]$%E0E:Z-M'-)"S5j E:4&Q"#M'U.A-)"SU&Q"#4G72! )"SU0'4)#:4"S)1U&8'U;1/ ]"#U]e1/&Q"#M'"$"#7:r'U;- "S0e&4G74,M'U$:14,M':ZU]"# U4>'5&Q"#)#74,M'U:1:ZU 2']"#U4G.c7Ji 7Js4,jE:4&Q"# !+ ,-./0&'()* A-)"S"S7-012$j$j! )"S)#UQ[X:#tH'>U;1/. A2$jQM'-)"SU)40:3!3- H'3:4 $-0(. J.h.J.u !)"ShLg0[<!)"S"S$j Fv$U:3"'!)"S:4$jU3H*)4E :-1)"S2H'0(0H077&:43 P!)"SFv.uRUT]"#0;)#T Y"wS<wtH'#YU -3H"w=x.0<H07'[:40; 4R0a4P!)"S2H'0(0&'( :4<". 7h. C32$j-)"S0:33!)"S:4- )"SM')4ZS.FE<2$jM'-)"SU )4N&S:#-]$%:*0:30'y ")4p'Wbzp'b"S''][:4U.O)0$% 3$j0:3]Uw=x4G:Q$j"=x: *. w=xY*"ST:6)3]$%M"S)4T U]$%zzzoCbzzoC0UUN0;M')#'>0 -08)&.F10'M'$$Y*)41 Y')#O:4)#74$$.A1Oo "S]e':6)3]$%'3Q$"*b)4 3Q+.D$%)$"30U7]$%)O7U){ 0<bj3&')]$%4:4'8U> "#;3Y''b''&8"S:4E 3ZS)8U8"S-!)"S:"S0'&G404 !:4E0E:Z-)8U)0:4){0<&S:#' 0'c7i. UQ)4:3[S]2>0E0E :Z-M'E)]$%.A-]$%UE0E:Z- ")4`p&;$jw=x]a:7&>0'N[S Y'3:4){0<&]2>':70'"8 '<78)4'!)"S"-$3:4$' E. 7K. E0E:Z-M'E-]$%)44H'0(M -M'E-]$%U;;)4]"#UM' Ew=x0'/)3X:#!)"SM'E0E:-.CQ$j w=xUE0E:Z-)#74Qc|Cib 4>'0&Uw=xUE0E:Z-a70' 4GbP.C7)@$U0-&U;:41/4 ,M'w=x&$j$$.xY":6'$j -)"S0-M'w=x')12'V0:3 0'w=xU:4!)"S3HU&!1/ "S. ;0'0,Tw=x""'$j w=x4>'bQ"S$j&S:#:4y "As}Wp.O:4&3H0;[4 ,M'w=x0,"ST-)+H'U>"#60 U"E'a4>'"E-a4:4:44G.B 8'')+H']e-)"S8'1 /H'[0$R4,0'0,U$kX *.c7_i A/<014,cA~zi)4"#Q>M'EP ]ab0w=x"S$j047 ;)GcAxiU;"S!"E$j- )"S0-08w=x'[U0>-47Ax 847;X<*:1-)"S:44,6*. A-)"S\U;S0-08w=xY*w =xY*"S74]e0'E$X;Y'')0$% &H)40'EN&]30-08:42!.B:4E $53:4;<4"S0':4E<"E ]$%:*.De$j)0:30'U;"S 0E1-):4'$*. A-)"S"S3>0'3"SH'U')4 &3"S:4-)"SUr0'"*N"w =x.`'1"*"S$j;7-)"S5 "SM)E)#4G0'E)#4G2'-)"S :4"S$j;w=x-)"Sc?=xi.`$j E)w=x4G-)"SU;0' U4,"7<. 7_. J.h.J.!)"Sb0:432H'3 T&30'-)"SU&!-j-]"# UU!)"S'*!)"S:Z-:4;[]"#U U4U4,*,42U;$j; !1M']"#U0-jH'3!3HM'H07 0'.c7Li.FE:4"*6&'02 $jQ!4c7•i OH'3Y*c€OCi)4E43'0; H070;:42!M'U<")4€=x"0 ?=x-)"SU;'b$j0-08M' +Y*04G0)#M'b0.FE< "*$j-)"S;0'!)"STb00U U$j0b0<E]:#'€ h . 7L.`H'[:#]"#U;'U;-j E3H. 7•.c'iO:*c]iOY*ciO<E. J.h.h $-0( FE0Y):NQM':32:4"*U' M'-)"S)4:3$-0(.A-)"SU&Q "#"*"*:#E+0$U'"'-)"S :40]40b0<EtH'.0- 08M'<EtH'1$N'0+Y*.AU ':-1H'0(0:3>)@-)"SU)4H07-j:4 >M'tH'<EY*&"S,-08+ M'U$U:3>XH07&QQ:430']"# Uj;0-H'0(.B<"•)00Y*-)"S U;-jE&0E0:Z[:4><>2H' [Vc7‚i. 7‚-j:4[tH'-)"S:#<EY* b;4M'-)"SU)S*:#•)00Y* ]a:7&U]"#U&QQ(*0E:Z0E)#U0 "SN&QQM'\"]30n04Y'&QQ:4>. c7ƒi [...]... của chấm lượng tử so với màu nhạy quang hữu cơ truyền thống Chương 2: Tổng quan về công nghệ chế tạo chấm lượng tư 2.1 Nguyên tắc hoạt động của chấm lượng tư 2.1.1 Bán dẫn Để hiểu rõ chấm lượng tử, đầu tiên chúng ta đi tìm hiểu về các vật liệu chế tạo ra nó Bán dẫn là một loại vật liệu có tính chất điện đặc biệt Trong kim loại hay trong các dây dẫn. .. của một chấm lượng tử có kích thước sẽ lớn hơn so với đường kính thực của nó, dẫn tới việc hạn chế khả năng hoạt động của chấm lượng tử (hình 9) Hình 9 Minh họa chấm lượng tử có vỏ Tuy nhiên các chấm lượng tử cho nhiều hứa hẹn trong tương lai trong việc đánh dấu sinh học, đặc biệt trong các ứng dụng cho nhiều hình ảnh rõ nét và chất lượng Bảng... vật liệu Trong bán dẫn, vùng dẫn điện nằm trung gian giữa vùng dẫn điện và vùng cách điện.( hình 10) Thông thường, độ rộng vùng cấm của kim loại, bán dẫn và chất cách điện có giá trị 0,1 eV, từ 0,5 đến 3,5 eV, và lớn hơn 4 eV Hình 10 Dải năng lượng (a) Kim Loại, (b) Bán dẫn, (c) chất cách điện 2.1.2 Sự giam hãm lượng tử Chấm lượng tử có độ rộng... giảm hiệu suất lượng tử huỳnh quang của chấm lượng tử Các phân tử hữu cơ bao quanh chấm lượng tử ở dạng keo gây nên quá trình thụ động trên bề mặt, làm cho chấm lượng tử không được cung cấp vùng bảo vệ trước môi trường xung quanh hoặc là bảo vệ trước khuyết tật trên bề mặt Để đảm bảo tính thụ động trên bề mặt, ta phủ một lớp chất bán dẫn phụ, sau... đoạn bằng cách thay thế vùng năng lượng liên tục thành các mức năng lượng gián đoạn như hình I.2 Các mức năng lượng gián đoạn này tìm được bằng cách giải phương trình Schrodingher cho các chiều khác nhau của hạt.(Hinh 11) Hinh 11 Dải năng lượng của chất bán dẫn, các chấm lượng tử, và các phân tử hình 12 Chấm lượng tử giới hạn exciton trong ba chiều... có thể chỉ trực tiếp tạo ra chấm lượng tử huỳnh quang Chấm lượng tử thường được làm từ các vật liệu thuộc nhóm bán dẫn III-V và II-V, chẳng hặn như CdSe,CdS,lnP và ZnS (bảng II) Bảng II Như chúng ta đã thấy trong phần 2.1, độ rộng vùng cấm của vật liệu thể hiện được tầm quan trọng của nó trong tính chất của chấm lượng tử Kể từ khi phát hiên ra độ... cấm của vật liệu (hinhf14) Cơ chế này là ngồn gốc giải thích tại sao một chấm lượng tử có thể hấp thụ được tất cả các bước sóng ánh sáng có năng lượng lớn hơn năng lượng vùng cấm và tạo ra một bước sóng cụ thể Hình 14 Hình 15 Chấm lượng tử được làm từ vật liệu bán dẫn Như trong đèn LED, sự cần thiết ở đây là sự tái tổ hợp bức xạ của electron... thay đổi theo điều kiện, gọi là giam giữ lượng tử Để hiểu hiện tượng giam hãm lượng tử, chúng ta cần nhìn vào vùng phân cách năng lượng trong các các nguyên tử và phạm vi hoạt động của vùng cấm trong một phạm vi rộng lớn Theo lý thuyết, sự tách các mức năng lượng được thực hiện bởi số chiều của chấm bán dẫn Như đã giải thích ở trên, khi kích thước... vật liệu bán dẫn, tạo ra giếng lượng tử, tạo ra sự giam hãm lưởng tử một chiều chứ không phải là hai chiều Bằng cách chế tạo các chất bán dẫn trên đế với một mức độ phân tử phù hợp với cấu trúc mạng của nó, và được phát hiện ra sự kết hợp bên trong thành những chuỗi phân tử rất nhỏ, tạo ra các chấm lượng tử Tuy nhiên, phương pháp này làm... lượng tử Tuy nhiên, phương pháp này làm phân tán kích thước giới hạn của phân tử lên đến 10%, một hướng khác tìm cách chế tạo tổng hợp chấm lượng tử, phương pháp này đặc biệt đó là nó tập trung và kiểm soát được kích thước chấm lượng tử Trong phương pháp này, các chấm lượng tử đã được tổng hợp trong các mixen, hạn chế và kiểm soát được kích thước