Tính chất quang của ZnS pha tạp

Tính chất quang ZnS pha tạp Nguyễn Thị Hoa Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Vật lý chất rắn; Mã số: 60 44 07 Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Thị Thanh Bình Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Tổng quan, trình bày cấu trúc tinh thể, tính chất quang vật liệu ZnS ZnS pha tạp, cuối phần phương pháp chế tạo Thực nghiệm, trình bày phương pháp chế tạo mẫu ZnS ZnS pha tạp phương pháp hóa học phương pháp thủy nhiệt Kết thảo luận: trình bày kết thưc nghiệm đạt phân tích đánh giá cấu trúc tinh thể, tính chất quang Keywords: Vật lý chất rắn; Tính chất quang Content MỞ ĐẦU ZnS vật liệu bán dẫn II-VI quan trọng, có độ rộng vùng cấm khoảng 3,7 eV, vật liệu nano ZnS có nhiều tính chất vật lý tính chất hóa học đặc biệt mà bán dẫn khối khơng có như: độ rộng vùng cấm phụ thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa học bền vững ứng dụng kĩ thuật nhiều vật liệu chacogenide khác ZnSe Đặc biệt, ion 2+ 2+ 2+ 2+ kim loại chuyển tiếp như: Eu , Cu , Mn , Co pha tạp vào ảnh hưởng đến cấu trúc chuyển mức điện tử, điều khiển độ rộng vùng cấm, điều khiển dải phát xạ khác vùng nhìn thấy tinh thể ZnS nồng độ tạp điều kiện chế tạo mẫu khác Các vật liệu có phạm vi ứng dụng rộng, ví dụ như: thiết bị quang điện, hình phosphor, sensor quang học Do đó, tính chất quang chúng đặc biệt ý Vì chúng tơi định chọn đề tài: “Tính chất quang ZnS pha tạp” Để chế tạo vật liệu nano ZnS ZnS pha tạp, dùng nhiều phương pháp khác như: phương pháp thủy nhiệt, sol-gel, đồng kết tủa, vi huyết tương, bốc bay nhiệt Ở chúng tơi sử dụng phương pháp hóa học phương pháp thủy nhiệt để chế tạo mẫu Mục đích đề tài chế tạo vật liệu nano ZnS, ZnS pha tạp Cu ZnS pha tạp Co Nghiên cứu tính quang cấu trúc vật liệu nano ZnS, ZnS pha tạp với nồng độ tạp chất thay đổi Nghiên cứu tính chất quang cấu trúc vật liệu nano ZnS ZnS pha tạp với thời gian bọc TG (thioglycelrol) khác Nội dung luận văn trình bày chương: Chương 1: Tổng quan, trình bày cấu trúc tinh thể, tính chất quang vật liệu ZnS ZnS pha tạp, cuối phần phương pháp chế tạo Chương 2: Thực nghiệm, trình bày phương pháp chế tạo mẫu ZnS ZnS pha tạp phương pháp hóa học phương pháp thủy nhiệt Chương 3: Kết thảo luận”, trình bày kết thưc nghiệm đạt phân tích đánh giá cấu trúc tinh thể, tính chất quang CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Tổng hợp ZnS ZnS pha tạp Cu phương pháp hóa học Zn(CH3COO)2.2H2O 1M Cu(CH3COO)2.H2O 0,01M Na2S2O3.5H2O 1M Dung dịch Zn(CH3COO)2 + Cu(CH3COO)2 Khuấy dung dịch 30 phút, 70oC TG Dung dịch Rửa kết tủa máy quay ly tâm Sấy 28 giờ, 80oC Mẫu bột ZnS:Cu Hình 2.1 Sơ đồ chế tạo mẫu ZnS:Cu bẳng phương pháp hóa học 2.2 Tổng hợp ZnS ZnS pha tạp Co phƣơng pháp thủy nhiệt Zn(CH3COO)2.2H2O 1M Co(CH3COO)2.H2O 0,01M Na2S2O3.5H2O 1M Dung dịch Zn(CH3COO)2.2H2O + Co(CH3COO)2 Khuấy dung dịch 30 phút, 70oC TG Dung dịch Thủy nhiệt Lọc rửa kết tủa Sấy mẫu Mẫu bột ZnS: Co Hình 2.2 Sơ đồ trình chế tạo mẫu ZnS:Co phương pháp thủy nhiệt CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết mẫu ZnS pha tạp Cu 3.1.1 Cấu trúc tinh thể hình thái học mẫu ZnS ZnS pha tạp Cu (111) 0% Cu 1.5% Cu 2% Cu 900 800 700 (220) 600 cu on g (311) 500 400 300 200 100 20 30 40 50 60 70 Hình 3.1 Phổ nhiễu xạ tia X2-củthaetcaác(dmo)ẫu ZnS pha tạp Cu với nồng độ khác Từ phổ nhiễu xạ tia X, so sánh kết với thẻ chuẩn ta có kết luận sau:Các đỉnh ZnS ZnS pha tạp Cu có vị trí đỉnh nhiễu xạ trùng phù hợp với thẻ chuẩn vật liệu ZnS Điều chứng tỏ mẫu chế tạo kết tinh, tạp Cu không làm ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể ZnS Trên phổ nhiễu xạ tia X mẫu khác xuất đỉnh nhiễu xạ tương ứng với măt mạng (111), (220), (311) Chứng tỏ mẫu có chung loại cấu trúc lập phương giả kẽm (zinc blende), thuộc nhóm khơng gian Td2 − F43m Bảng 3.1: Các kết tính tốn từ phổ nhiễu xạ tia X Mẫu Mặt Bán độ rộng 2θ (độ phổ FWHM ) Khoảng cách Hằng số Kích thước mặt mạng a tinh thể L o (độ) mạng dhkl (A ) ( nm) 0%Cu 60' 111 28,86 4,71 3,09 5,35 1,74 220 48,19 8,62 1,89 5,34 1,01 311 55,36 8,35 1,66 5,50 1,07 111 28,85 2,94 3,09 5,36 2,79 220 48,05 3,53 1,89 5,35 2,46 311 56,53 4,00 1,63 5,40 2,26 2%Cu 60' 111 28,35 4,29 3,15 5,45 1,91 220 47,63 4,04 1,91 5,40 2,15 311 55,86 2,67 1,64 5,45 3,37 1,5%Cu 60' Như vậy, qua bước tính tốn ta kết luận: mẫu ZnS có cấu trúc lập o phương giả kẽm Hằng số mạng khoảng 5,3 (A ) kích Tạp Cu pha vào không ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể ZnS Và kết phù hợp với tính tốn nghiên cứu trước [7, 17, 20] Hình thái học mẫu ZnS pha tạp Cu phương pháp hóa học Để khảo sát hình thái học mẫu ZnS pha tạp chế tạo phương pháp hóa học, tiến hành chụp ảnh TEM mẫu Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung Ương Ảnh TEM mẫu ZnS pha tạp Cu, với nồng độ tạp 2%, thời gian bọc TG phút 60 phút, cho hình 3.2 hình 3.3 Hình 3.3 Ảnh TEM mẫu ZnS pha tạp Cu, nồng độ tạp Cu 2%, thời gian bọc TG 60 phút 3.1.2 Tính hấp thụ ZnS ZnS pha tạp Cu Do vật liệu nano ZnS ZnS pha tạp bán dẫn vùng cấm thẳng nên phụ thuộc hệ số hấp thụ vào lượng ánh sáng chiếu tới tuân theo công thức: α hν = k(hν − Eg )1/2 (3.4) k số, Eg lượng vùng cấm bán dẫn Vì vậy, vẽ đồ thị hàm theo lượng hv, kéo dài đoạn tuyến tính đồ thị tới điểm cắt với (α h ν ) đường (α hν ) = ta xác định độ rộng vùng cấm Eg [2] 4 30 60 90 120 cu on g (a u 220 240 260 280 300 320 340 360 380 buoc song (nm) Hình 3.4 Phổ hấp thụ mẫu ZnS với thời gian bọc TG khác Từ hình 3.4 ta thấy mẫu ZnS bọc TG bờ hấp thụ dịch phía bước sóng dài so với mẫu ZnS khơng bọc TG Còn mẫu ZnS bọc TG theo thời gian khác bờ hấp thụ gần không thay đổi Từ đồ thị hàm (α h ν ) theo lượng hv biểu diễn hình 3.5 chúng tơi xác định độ rộng vùng cấm mẫu ZnS bọc TG ZnS ZnS/TG 200 150 ( α h 100 50 4.27 eV 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.48 eV 4.4 4.5 4.6 nang luong (eV) Hình 3.5 Đồ thị phụ thuộc (αhν) theo hν mẫu ZnS khơng bọc TG ZnS có bọc TG Giá trị độ rộng vùng cấm ZnS 4,48 eV độ rộng vùng cấm ZnS bọc TG 4,27 eV Năng lượng vùng cấm mẫu bọc TG lớn mẫu không bọc TG 0,21 eV Năng lượng vùng cấm hạt nano tinh thể ZnS dịch phía lượng cao so với lượng vùng cấm 3,7 eV bán dẫn khối ZnS Sự dịch chuyển hiệu ứng kích thước lượng tử [4], phù hợp với quy luật: = E E g nano g khoi  *    + π 2−  2er * m  e  1,786e − − 0,248 * πε m εr  h  * e me mh (3.5) m + m 2ε  * * e * Trong đó, ZnS, me* , 0 mh = 0,23m = 0,34m , ε = 8,76 , m tử tự [9] 2 h khối lượng điện Cũng mẫu ZnS, phổ hấp thụ mẫu ZnS pha tạp Cu, khảo sát theo thời gian bọc TG theo nồng độ tạp chất cu on g (a u phút 30 phút 60 phút 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 buoc sóng (nm) Hình 3.6 Phổ hấp thụ mẫu ZnS pha tạp Cu với nồng độ Cu 1,5% thời gian bọc TG thay đổi Trên hình 3.6 phổ hấp thụ mẫu ZnS pha tạp Cu với nồng độ Cu 1,5% thời gian bọc TG thay đổi Có thể nhận thấy với nồng độ tạp Cu, bờ hấp thụ mẫu có bọc TG dịch phía sóng dài so với mẫu khơng bọc thời gian bọc vỏ không làm ảnh hưởng đến tính chất hấp thụ mẫu Độ rộng vùng cấm mẫu ZnS pha 1,5% tạp Cu xác định từ đồ thị hình 3.7 Kêt cho thấy độ rộng vùng cấm tất mẫu lớn độ rộng vùng cấm bán dẫn khối 3,7 eV Giá trị độ rộng vùng cấm mẫu không bọc TG 4,41 eV, mẫu bọc TG 4,1 eV Như vậy, lượng vùng cấm mẫu không bọc TG lớn so với mẫu có bọc TG khoảng ∆Eg= 0,31 eV 200 phut 30 phut 60 phut 150 ( 100 α h 50 4,41 eV eV 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 na n2g l uo n g ( eV ) Hình 3.7 Đồ thị phụ thuộc hàm (αhν ) tạp 1,5% Cu t h e o h ν mẫu ZnS pha với thời gian bọc TG thay đổi 250 0% Cu 1.5% Cu 2.5% Cu 200 ( α 150 h 100 50 3.72 eV 3.4 3.6 3.8 4.26 eV 4.00 eV 4.0 4.2 4.4 nang luong (eV) Hình 3.9 Đồ thị phụ thuộc (αhν)2 theo hν mẫu ZnS:Cu/TG với nồng độ tạp khác 3.1.3 Tính chất huỳnh quang ZnS ZnS pha tạp Cu 3.1.3.1 Khảo sát tính chất huỳnh quang theo thời gian bọc TG Để xét ảnh hưởng thời gian bọc TG lên tính chất huỳnh quang ZnS, phổ huỳnh quang mẫu đo bước sóng 402 nm biểu diễn hình 3.11 2.0x10 402 nm cu on g 1.5x10 1.0x10 5.0x10 huynh quang kich thich huynh quang 509 nm 0.0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 buoc song Hình 3.10 Phổ huỳnh quang kích thích bước sóng λexc= 402 nm phổ kích thích huỳnh quang bước sóng đỉnh phát xạ λem= 509 nm mẫu ZnS 30 60 90 120 5x10 cu on g (p cs ) 4x10 3x10 2x10 1x10 450 500 550 600 650 700 750 800 buoc song (nm) Hình 3.11 Phổ huỳnh quang mẫu ZnS, thời gian bọc TG khác nhau, kích thích bước sóng 402 nm Từ phổ huỳnh quang vật liệu nano ZnS:Cu với tỉ lệ tạp Cu 0%, ta có nhận xét sau: Với mẫu có thời gian bọc TG từ phút đến 60 phút cường độ đỉnh tăng Thời gian bọc TG 60 phút phát quang mạnh Nhưng với mẫu thời gian bọc TG 90 phút đến 120 phút cường độ phát quang giảm Và tăng thời gian bọc phổ huỳnh quang bị dập tắt dần Khi thời gian bọc TG tăng dần đỉnh huỳnh quang dịch phía bước sóng dài Các mẫu bọc TG từ đến 60 phút đỉnh huỳnh quang tăng từ 482 nm đến 509 nm Các mẫu bọc TG 90 phút 120 phút đỉnh huỳnh quang 495 nm Tiếp theo chúng tơi khảo tính chất huỳnh quang theo thời gian bọc TG mẫu ZnS pha tạp Cu, với nồng độ tạp Cu 1,5% 5x10 4x10 362 nm huynh quang kich thich huynh quang cu on g 3x105 (c ps 2x10 ) 1x10 571 nm 300 400 500 600 700 buoc song (nm) Hình 3.12 Phổ huỳnh quang với λexc=362 phổ huỳnh quang kích thích tương ứng mẫu ZnS pha tạp Cu 1,5% thời gian bọc TG 30 phút Từ hình 3.12 nhận thấy phổ huỳnh quang mẫu ZnS pha tạp Cu đỉnh 450 nm đặc trưng cho tái hợp cặp donor - acceptor phân tích xuất thêm đỉnh 571 nm gờ 660 nm Đỉnh 571 nm huỳnh quang tạp chất Cu gây nên Phổ kích thích huỳnh quang bước sóng 571 nm có đỉnh 362 nm, nên bước sóng kích thích huỳnh quang 362 nm chọn để khảo sát tính chất quang mẫu ZnS pha tạp Cu cu on g (p cs 9x10 8x10 7x10 6x10 582 nm phút 30 phút 60 phút 5x10 4x10 571 nm n m 3x10 2x10 1x10 491 nm n m 4 n m 400 450 550 650 500 600 b Hình 3.13 Phổ huỳnh quang với bước sóng kích thích 362 nm mẫu ZnS pha tạp Cu với thời gian bọc TG khác Trên hình 3.13 phổ huỳnh quang mẫu ZnS pha tạp Cu, nồng độ tạp Cu 1,5% với thời gian bọc TG thay đổi Có thể nhận thấy thời gian bọc TG mẫu tăng từ đến 60 phút cường độ huỳnh quang tăng Mẫu có thời gian bọc TG 60 phút có cường độ huỳnh quang mạnh nồng độ tạp Cu thay đổi từ đến 1%, thời gian bọc TG 30 phút 3.1.3.2 Khảo sát tính chất huỳnh quang mẫu ZnS pha tạp Cu theo nồng độ tạp Mẫu không bọc TG phát huỳnh quang dải rộng từ 444 nm 491 nm Khi thời gian bọc TG tăng lên cực đại Đối với huỳnh trường quang dịch hợp phía chúng sóng dài tơi Dải phổ dụng rộng bước mẫu khơng sóng bọc TG trở kích nên rõ nét thích thành hai huỳnh đỉnh 453 quang sử nm, 571 nm 362 nm 456 nm, để 582 nm nghiên tương ứng cứu tính với mẫu chất bọc TG huỳnh thời quang gian 30 phút 60 mẫu ZnS phút Các pha đỉnh phía Cu tạp 4x10 3x10 0% Cu 0.5% Cu 1.5% Cu 2% Cu 2.5% Cu cu on 2x10 g (p cs ) 1x106 400 450 500 550 600 650 buoc song (nm) Hình 3.14 Phổ huỳnh quang ZnS pha tạp Cu thời gian bọc TG 60 phút, kích thích bước sóng 362 nm Từ phổ huỳnh quang hình 3.14 thấy nồng độ tạp tăng lên đỉnh huỳnh quang dịch phía bước sóng dài Trong phổ huỳnh quang mẫu ZnS không pha tạp xuất đỉnh 445 nm gờ vị trí 482 nm Cường độ huỳnh quang vị trí 482 nm tăng lên thành đỉnh mẫu ZnS:Cu 0,5% Khi nồng độ tạp Cu thay đổi từ 1,5% đến 2,5% phổ phát xạ có đỉnh 445 nm đỉnh xung quanh vị trí 571 nm Các đỉnh xung quanh vị trí 571 nm tạp Cu gây Mẫu ZnS:Cu với nồng độ tạp Cu 2%, thời gian bọc TG 60 phút có khả phát quang mạnh 3.2 Kết mẫu ZnS pha tạp Co 3.2.1 Cấu trúc tinh thể hình thái học mẫu ZnS pha tạp Co 1300 % Co % Co 1200 1100 1000 900 800 cu 700 on g 600 500 400 300 200 100 10 20 30 40 50 60 70 theta (do) Hình 3.18 Phổ nhiễu xạ tia X mẫu ZnS ZnS pha tạp Co với nồng độ tạp 1% Từ phổ nhiễu xạ tia X mẫu ZnS ZnS pha tạp Co 1% thấy rằng: tinh thể tạo thành có cấu trúc mạng lục giác wurtzite Các cực đại nhiễu xạ xuất tương ứng với vị trí o o o góc 2θ là: 28,62 , 47,72 , 56,62 Từ đó, chúng tơi tính kích thước tinh thể số mạng ZnS ZnS pha tạp Co tương tự hệ mẫu ZnS pha tạp Cu bảng đây: Bảng 3.2: Các kết tính tốn từ phổ nhiễu xạ tia X Vị trí đỉnh FWHM dhkl A L (độ) (độ) (Å) (Å) (nm) 111 28,62 0,72 3,12 5,40 11.45 220 47,72 0,77 1,90 5,39 11,25 311 56,63 0,67 1,62 5,39 13,38 111 28,65 0,70 3,11 5,40 11,70 220 47,74 0,76 1,90 5,38 11,40 311 56,64 0,73 1,62 5,39 12,33 Mẫu Mặt 0% Co 1% Co 3.2.2 Tính chất hấp thụ mẫu ZnS ZnS pha tạp Co Để nghiên cứu tính hấp thụ vật liệu ZnS pha tạp Co tiến hành đo phổ hấp thụ mẫu trên, sau tính lượng vùng cấm mẫu tương tự ZnS pha tạp Cu 0% 0,5% 1% cu on g (a u 200 300 400 500 600 700 800 nang luong (eV) Hình 3.19 Phổ hấp thụ mẫu ZnS:Co bọc TG 30 phút với nồng độ tạp Co 0%, 0,5%, 1% Từ phổ hấp thụ hình 3.19 chúng tơi tính lượng vùng cấm mẫu việc vẽ đồ thị phụ thuộc (αhν) theo (hν) tính lượng vùng cấm đồ thị đây: 150 100 ( α h 50 3,78 eV 1.5 2.0 2.5 3.0 nang luong (eV) 3.5 4.0 4.5 Hình 3.22 Đồ thị phụ thuộc (αhν)2 theo (hν), mẫu ZnS với nồng độ tạp Co 1% bọc TG 30 phút Như vậy, ta thấy lượng vùng cấm mẫu ZnS pha tạp Co khoảng 3,75 eV, giá trị lớn so với bán dẫn khối khoảng 0,5 eV Điều hiệu ứng kích thước lượng tử 3.2.3 Tính chất huỳnh quang mẫu ZnS ZnS pha tạp Co Chúng nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ tạp thời gian bọc TG lên tính chất huỳnh quang vật liệu nano ZnS pha tạp Co Đầu tiên giống với hệ mẫu ZnS pha tạp Cu, xét ảnh hưởng thời gian bọc TG lên tính chất huỳnh quang ZnS Dưới phổ huỳnh quang ZnS với thời gian bọc TG thay đổi 5x10 4x10 421 nm phút phút 120 phút cu on 3x105 g (p cs 2x105 ) 1x10 350 400 450 500 550 600 buoc song (nm) Hình 3.23 Phổ huỳnh quang mẫu ZnS với thời gian bọc TG thay đổi với bước sóng kích thích 296 nm Từ đồ thị ta thấy mẫu ZnS khơng pha tạp có đặc điểm sau: xuất đỉnh huỳnh quang vị trí 421 nm, thời gian bọc TG tăng phút đến 120 phút cường độ huỳnh quang tăng 422 nm 60000 0% Co 50000 cu on g (p cs 1% Co 40000 30000 20000 10000 300 350 400 450 500 550 buoc song (nm) Hình 3.24 Phổ huỳnh quang mẫu ZnS ZnS pha tạp Co với nồng độ tạp 1%, bọc TG 120 phút, kích thích bước sóng 296 nm cu on g (p cs ) 4.0x10 3.5x10 3.0x10 2.5x10 0% 0,5% 1% 435 nm 415 nm 415 nm 2.0x10 1.5x10 1.0x10 5.0x10 0.0 300 350 400 450 500 550 buoc song (nm) Hình 3.25 Phổ huỳnh quang mẫu ZnS pha tạp Co với nồng độ tạp 0%, 0,5%, 1%, không bọc TG, kích thích bước sóng 276 nm Từ đồ thị ta thấy xuất đỉnh vị trí 422 nm, 415 nm, 435 nm nồng độ tạp tăng từ đến 1% cường độ huỳnh quang giảm Cũng thấy đỉnh vị trí 490 nm mẫu ZnS pha tạp Co 1% hình vẽ đây: cu on g (p cs ) 4.0x10 3.5x10 3.0x10 2.5x10 2.0x10 1.5x10 1.0x10 5.0x10 490 nm 0.0 400 450 500 550 600 650 700 buoc song (nm) Hình 3.26 Phổ huỳnh quang mẫu ZnS với nồng độ tạp Co 1%, kích thích bước sóng 379 nm + 50000 50000 0,5% Co % Co 684 nm cu on g (p cs ) 690 nm 640 660 680 700 720 740 buoc song (nm) Hình 3.28 Phổ huỳnh quang mẫu ZnS pha tạp Co với nồng độ tạp Co 0,5% 1%, kích thích bước sóng 539 nm Ta thấy rằng, hai đỉnh 684 nm 690 nm không thấy xuất mẫu ZnS mẫu ZnS pha tạp Cu Điều chứng tỏ đỉnh Co gây với chuyển mức nội 2+ tâm Co mạng ZnS KẾT LUẬN Đã thành công việc chế tạo mẫu ZnS ZnS pha tạp Cu bọc TG phương pháp hóa học nhiệt độ phòng - Các hạt ZnS:Cu/TG có kích thước thay đổi từ 1,01- 3,34 nm - Đối với mẫu ZnS pha tạp Cu nồng độ tạp Cu tăng bờ hấp thụ dịch phía bước sóng dài Giá trị lượng vùng cấm mẫu ZnS:Cu/TG 0%, 1,5%, 2,5% là: 4,26 eV, eV, 3,72 eV Các giá trị lớn lượng vùng cấm ZnS khối (3,7 eV) - Bờ hấp thụ mẫu ZnS ZnS:Cu dịch phía sóng dài bọc TG Thời gian bọc TG khác lượng vùng cấm gần không thay đổi - Huỳnh quang mẫu ZnS khơng pha tạp có đỉnh miền 450 nm ứng với chế tái hợp cặp donor - acceptor - Huỳnh quang mẫu ZnS pha tạp Cu có đỉnh miền 570 nm ứng với chế tái hợp vùng - tạp chất - Cường độ huỳnh quang tăng thời gian bọc TG thay đổi từ đến 60 phút nồng độ tạp chất tăng từ đến 2% Đã chế tạo mẫu ZnS ZnS pha tạp Co phương pháp thủy nhiệt với chế độ o ủ thủy nhiệt 200 C 24 - Các hạt nano tinh thể ZnS:Co có cấu trúc mạng lục giác wurtzite nhiên pha tinh thể ZnO có xuất mẫu - Năng lượng vùng cấm mẫu ZnS pha tạp Co xác định vào khoảng 3,75 eV - Các mẫu ZnS:Co phát huỳnh quang dải 420 ÷ 435 nm nồng độ tạp Co thay đổi từ đến 2% Dải huỳnh quang liên quan đến trạng thái bề mặt hạt nano Ngoài đỉnh 690 nm quan sát mẫu ZnS:Co Đỉnh liên quan đến chuyển 2+ mức nội tâm Co mạng ZnS References Tài liệu tiếng Việt Lê Thị Thanh Bình, (1996), Chế tạo nghiên cứu số tính chất màng mỏng bán dẫn dung dịch rắn A2B6, Luận án Phó Tiến Sĩ Khoa học Tốn - Lý, Hà Nội Phùng Hồ, Phan Quốc Phô, (2001), Giáo trình vật lý bán dẫn, NXB Khoa học Kỹ thuật, tr 311 - 348, tr 459 - 464 3 Phan Văn Tường, (2007), Các phương pháp tổng hợp vật liệu gốm, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 58 - 62 Hoàng Anh Tuấn (2009), Nghiên cứu chế tạo số tính chất quang vật liệu nano bột màng ZnS:Ni, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội http://e mlab-nihe.blogspot.com- Trần Quang Huy, Nguyễn Thanh Thủy, khái quát vi điện tử nghiên cứu http://vi.wikipedia.org/wiki- Công nghệ nano Tài liệu tiếng Anh a a a b b Carley Corrado, Morgan Hawker, Grant Livingston, Scott Medling, Frank Bridges and *a Jin Z Zhang , ”Enhenced Cu emission in ZnS:Cu,Cl/ZnS core-shell nanocrystals”, Nanoscale, 2(2010), 1213-1221 Jeong-mi Hwang, Mi-Ok Oh, I1 Kim, Jin-kooklee, Chang-sik Ha (2005), ”Prepairation and characterization of ZnS based nano-crystalline perticles for polymer light- emitting diodes”, ScienceDirect, Current Applied Physics (2005) 31-34 Landolt - Bornstein (1987), Numerical data and functional relationships on science technology, Springer - Verlag, Berlin, New York 10 * Li Zhang, DeZhi Qin , Guang Yui Yang, QiuXia Zhang (2012),”In vestigation on synthesis and optical properties of ZnS:Co nanocrystals by using hydrothermal method”, Chalcogenide letters,vol.9, No.3, p93-98 11 Lun Ma and Wei Chen (2010),” ZnS:Cu,Co water-soluble afterglow nanoparticles: synthesis, luminescence and potential applications”, Nanotechnology, (21) 385604 12 P Peka, HJ Schulz, Physica B, vol 193, issue 1, (1994), 57-65 13 P.Kumbhakar , R.Sarkar and A.K Mitra (2010), “Synthesis and optical properties of * L - cystine capped ZnS:Co Nanoparticles” NSTI- Nanotech 2010, ISBN 978-1-4398-3401-5 Vol 1, 2010, pp 530-533 14 Ping Yang, Mengkai Lua, Guangjun Zhoub, DuoRong Yuana, Dong Xua (2001), 2+ “Photoluminescence characteristics of ZnS nanocrystallites co-doped with Co2+ and Cu ”, Inorganic Chemistry Communication, Volume 4, Issue 12, Page 734-737 15 S.J.Xua and S.J.Chua, B.Lin, L.M.Gan, Ctt.chen, and G.Q.Xu,(1998), “Luminescence characteristics of imparities - activated ZnS nanocrystals prepared in micro emulsion with hydrothermal treatment", Applied physics letters, vol.73, 478 - 480 (đỉnh 507 nm) 16 Tri Tuan Nguyen , Xuan Anh Trinh , Le Hung Nguyen and Thanh Huy Pham (2011), “Photonuminescence characteristics of as- synthesized and annealed ZnS:Cu,Al crystals”, Advances In Natural Science and Technology, 2(2011) 035008 (4pp), p.1-4 17 W.Q.Peng, G.WCong, S.C.Qu, Z.G Wang (2006), “Synthesis and photonuminescence of ZnS:Cu nanoparticles”, ScienceDirect, Optical materials 29 (2006), 313-317 18 Yang Xu, Shou Hong, Shen Bin, Zhang Ling (2010), “Synthesis and optoelectrochemical properties of ZnS:Co Semiconductor quantum dots”, Actas Phys.-chem, 26(1), 244-248 19 1* Yang Xu , Zhou Hong Shen Pin , Zhang Ling (2010), “Synthesis and optoelectrochemical properties of ZnS:Co Semiconductor Quantum dots, acta phys – chim”, 26(1), 244 - 248 20 Zhang Yun-hui, Li Lei (2002), “Prepairation and Optical properities of copper- Doped ZnS Nanoparticles”, Transactions of Tianjin University, vol No 2002, p 153-155  ... Tính chất huỳnh quang mẫu ZnS ZnS pha tạp Co Chúng nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ tạp thời gian bọc TG lên tính chất huỳnh quang vật liệu nano ZnS pha tạp Co Đầu tiên giống với hệ mẫu ZnS pha tạp. .. Co 3.2.2 Tính chất hấp thụ mẫu ZnS ZnS pha tạp Co Để nghiên cứu tính hấp thụ vật liệu ZnS pha tạp Co tiến hành đo phổ hấp thụ mẫu trên, sau tính lượng vùng cấm mẫu tương tự ZnS pha tạp Cu 0%... mẫu ZnS: Cu/TG với nồng độ tạp khác 3.1.3 Tính chất huỳnh quang ZnS ZnS pha tạp Cu 3.1.3.1 Khảo sát tính chất huỳnh quang theo thời gian bọc TG Để xét ảnh hưởng thời gian bọc TG lên tính chất