Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdxZn1 xS (0 ≤ x ≤ 1) (Luận văn thạc sĩ)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Trần Xuân Thắng NGHIÊN CỨU SỰ CHUYỂN PHA CẤU TRÚC TRONG NANO TINH THỂ CdxZn1-xS (0 ≤ x ≤ 1) LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Trần Xuân Thắng NGHIÊN CỨU SỰ CHUYỂN PHA CẤU TRÚC TRONG NANO TINH THỂ CdxZn1-xS (0 ≤ x ≤ 1) Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 44 01 04 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Xuân Nghĩa Hà Nội - 2019 Lời cam đoan Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Xuân Nghĩa Các kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan thông tin trích dẫn rõ nguồn gốc Quảng Bình, ngày 09 tháng 10 năm 2019 Học viên Trần Xn Thắng Lời cảm ơn Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Nguyễn Xuân Nghĩa, người tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi suốt q trình làm luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam q trình tơi thực hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, hỗ trợ đóng góp ý kiến để tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Nghiên cứu tài trợ Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số 103.02-2017.54 Trân trọng cảm ơn! Trần Xuân Thắng Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Các ký hiệu Eg b NA C γ A θ dhkl β Năng lượng vùng cấm Hằng số bowing quang Số Avogadro Nồng độ nano tinh thể dung dịch Hệ số dập tắt Độ hấp thụ Góc nhiễu xạ Khoảng cách mặt tinh thể {hkl} Độ rộng đỉnh nhiễu xạ nửa cực đại Ứng suất nano tinh thể Bước sóng d r x aZb aWz, cWz me* Đường kính nano tinh thể Bán kính nano tinh thể Hàm lượng thành phần nano tinh thể Hằng số mạng tinh thể pha cấu trúc zinc blende Các số mạng tinh thể pha cấu trúc wurtzite Khối lượng hiệu dụng điện tử mh* Khối lượng hiệu dụng lỗ trống mo Khối lượng điện tử tự Các chữ viết tắt NC Nano tinh thể Zb Zinc blende Wz Wurtzite XRD Nhiễu xạ tia X TEM Hiển vi điện tử truyền qua HRTEM Hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao EDX AAS PL UV-Vis TOP ODE SA OA TMPPA CTAC TOP HDA CZTS Zn(St)2 Cd(St)2 Tán sắc lượng tia X Phổ hấp thụ nguyên tử Quang huỳnh quang Cực tím - khả kiến Trioctylphosphine Octadecene Stearic acid Oleic acid Axit bis(2,2,4-trimethylpentyl)phosphine Cetyltrimethylammonium chloride Trioctylphosphine Hexadecylamine Cu2ZnSnS4 Zinc stearate Cadmium stearate Danh mục bảng Bảng 2.1 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Trang So sánh hàm lượng x tính tốn kết xác định từ 23 EDX AAS So sánh hàm lượng x tính tốn kết phân tích 30 EDX AAS Vị trí đỉnh nhiễu xạ mẫu NC Cd0,7Zn0,3S chế 41 tạo với thời gian phản ứng khác Hằng số mạng NC Cd0,7Zn0,3S chế tạo với thời 41 gian phản ứng khác (aZb) (aWz, cWz) tương ứng số mạng pha cấu trúc Zb Wz Các thông số mạng vật liệu khối xác định sử dụng định luật Vegard Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Trang Hai chế chuyển pha cấu trúc từ Wz sang Zb: (a,b) Cơ chế thứ nhất; (c,d) Cơ chế thứ hai; (e) Ảnh HRTEM pha Wz; (f,g) Các ảnh HRTEM pha Zb với biên song tinh lỗi xếp nguyên tử Hai mô hình chuyển pha cấu trúc từ Zb sang Wz (a) Mơ hình 1: Tồn phần biến đổi cấu trúc sang Wz dịch chuyển, lớp dịch chuyển theo hướng C → B → A; (b) Mơ hình 2: Hai lớp dịch chuyển lần theo hướng ngược C → B → A A → B → C (a) Giản đồ XRD mầm Zb-CdSe kích thước 2,5 nm NC CdSe kích thước nm chế tạo sử dụng ligand oleylamine (NH2OI) oleic acid (HOI); (b, c) Ảnh HRTEM NC CdSe sử dụng ligand khác (a) Giản đồ XRD NC CdSe kích thước nm phát 10 triển từ mầm Wz-CdSe kích thước 2,5 nm sử dụng tiền chất Cd(La)2 có (hoặc khơng có) amine NH2OI; (b) Phân bố pha cấu trúc NC CdSe ảnh HRTEM điển hình Giản đồ XRD NC CdSe chế tạo 230 oC 11 hệ phản ứng bao gồm ODE, OA và: (a) TMPPATOPSe; (b) TMPPA-không TOP; (c) không TMPPAkhông TOP; (d) khơng TMPPA-có TOP Giản đồ XRD NC CdSe chế tạo sử dụng 12 cadmium oleate ODE-Se Giản đồ XRD NC CdSe chế tạo sử dụng 12 TOPSe Năng lượng liên kết TOP OA mặt tinh 13 thể khác cấu trúc Zb Wz Các chữ “A” “B” trục hoành sử dụng để mặt tinh thể giàu Se giàu Cd Hình 1.9 Giản đồ XRD NC CdS sau chế tạo ủ nhiệt độ khác Thời gian ủ nhiệt 150 mơi trường khí Ar Hình 1.10 Giản đồ XRD NC CdS chế tạo nhiệt độ khác nhau: (a) 150 oC; (b) 200 oC; (c) 300 oC; (d) 400 o C; (e) 500 ºC Hình 1.11 Giản đồ pha hai thành phần điều kiện phản ứng khác để tạo pha cấu trúc Zb, giả Zb (p-Zb) Wz NC CdSe có đường kính thay đổi khoảng nm đến 14 nm Hình 1.12 Cơ chế đề xuất để kiểm soát pha cấu trúc NC CZTS Hình 2.1 Minh họa hình học định luật nhiễu xạ Bragg Hình 3.1 Ảnh TEM giản đồ phân bố kích thước mẫu NC CdxZn1-xS có hàm lượng: (a) 0,3; (b) 0,5; (c) 0,7 Hình 3.2 Xu hướng tăng đường kính NC CdxZn1-xS tăng hàm lượng x từ 0,3 đến 0,7 Hình 3.3 Phổ EDX mẫu NC Cd0,7Zn0,3S Hình 3.4 Giản đồ XRD mẫu NC CdxZn1-xS có hàm lượng x = 0; 0,3; 0,5; 0,7; Hình 3.5 (a) Kết phân tích Rietveld giản đồ XRD mẫu NC Cd0,5Zn0,5S; (b) Xu hướng thay đổi tỉ phần pha cấu trúc Wz theo hàm lượng x mẫu NC Zn1-xCdxS (0 ≤ x ≤ 1) Hình 3.6 Sự thay đổi số mạng tinh thể pha cấu trúc Wz theo hàm lượng thành phần x NC CdxZn1-xS Hình 3.7 (a) Phổ hấp thụ UV-Vis phổ PL NC CdxZn1-xS (0 ≤ x ≤ 1); (b) Sự phụ thuộc lượng vùng cấm quang Eg vào hàm lượng thành phần x Đường 14 15 16 17 24 28 29 29 30 31 33 34 cong liền nét mô tả phương trình (3.3); ký hiệu ● ▲ giá trị lượng vùng cấm xác định từ phương trình (3.4) phổ hấp thụ; ký hiệu □ Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 giá trị lượng lấy từ công bố Ảnh TEM giản đồ phân bố kích thước NC CdS chế tạo 280 ºC 510 với nồng độ tiền chất: (a) 10 mM; (b) 25 mM Giản đồ XRD NC CdxZn1-xS (0 ≤ x ≤ 1) chế tạo 280 ºC với nồng độ tiền chất: (a) 10 mM; (b) 25 mM Các mẫu có hàm lượng < x < nhận với thời gian phản ứng 510 min, mẫu NC CdS ZnS chế tạo thời gian 180 Sự thay đổi tỉ phần pha Wz phụ thuộc hàm lượng x NC CdxZn1-xS (0 ≤ x ≤ 1) chế tạo 280 ºC với nồng độ tiền chất 10 mM 25 mM Thời gian chế tạo mẫu có hàm lượng (0 < x < 1) (x = 0, 1) tương ứng 510 180 Các đường đỏ liền nét thể xu hướng thay đổi tỉ phần pha Wz Ảnh TEM mẫu NC Cd0,7Zn0,3S chế tạo 280 oC với nồng độ tiền chất 25 mM thời gian phản ứng khác nhau: (a) min; (b) 270 min; (c) 510 Giản đồ nhiễu xạ XRD các mẫu NC Cd0,7Zn0,3S chế tạo 280 oC với nồng độ tiền chất 25 mM thời gian phản ứng khác (a) Kết phân tích Rietveld giản đồ XRD mẫu NC Cd0,7Zn0,3S chế tạo thời gian phản ứng khác nhau; (b) Sự thay đổi tỉ phần pha cấu trúc Wz theo thời gian chế tạo Đường liền nét xu hướng thay đổi tỉ phần pha WZ Kết so sánh số mạng pha cấu trúc Zb Wz NC Cd0,7Zn0,3S nhận 270 36 37 38 38 39 40 42 450 Tỉ phần pha Wz (%) 500 (b) 50 Wz-ZnS (110) (103) (112) 550 (102) 600 (a) (100) (002) (101) Hình 3.16 Ảnh TEM giản đồ phân bố kích thước NC ZnS chế tạo 280 ºC thời gian phản ứng khác nhau: (a) 180 min; (b) 270 min; (c) 330 min; (d) 450 Cường độ (đvty) (min) 400 350 450 300 250 330 200 150 270 100 20 30 Zb-ZnS 40 50 2 (độ) (311) -50 (220) (111) 50 180 60 40 30 20 10 70 200 300 400 Thời gian phản ứng (min) Hình 3.17 (a) Giản đồ XRD mẫu NC ZnS chế tạo 280 o C với nồng độ tiền chất 25 mM thời gian phản ứng khác nhau; (b) Sự thay đổi tỉ phần pha cấu trúc Wz thay đổi thời gian phản ứng Hình 3.17(b) tăng tỉ phần pha cấu trúc Wz từ % đến 46 % thời gian phản ứng tăng từ 180 đến 450 Tốc độ biến đổi cấu trúc chậm 45 NC ZnS qui cho tốc độ tăng kích thước NC ZnS nhỏ tốc độ phát triển kích thước NC CdS hoạt tính hóa học tiền chất Zn yếu so với hoạt tính hóa học tiền chất Cd Hình 3.18 trình bày thay đổi tỉ phần pha cấu trúc phụ thuộc vào kích thước NC CdS, ZnS CdxZn1-xS (x = 0,3; 0,5; 0,7) Kích thước trung bình NC CdxZn1-xS ZnS xác định từ ảnh TEM Hình 3.1 3.16, kích thước NC CdS xác định dựa biểu thức bán thực nghiệm [48]: d 6,652.108 '3 1,9557.104 '2 9,2352.102 ' 13,29 (3.6) d kích thước hạt λ [nm] vị trí đỉnh hấp thụ thứ NC Hình 3.18 thể hiện: (i) Sự thay đổi kích thước hạt gây biến đổi cấu trúc tinh thể mạnh NC CdS; (ii) Tại kích thước tỉ phần pha cấu trúc Wz NC CdxZn1-xS có giá trị nằm khoảng giá trị tỉ phần pha cấu trúc NC CdS ZnS; (iii) Giá trị kích thước bắt đầu xảy chuyển pha cấu trúc NC CdS nhỏ so với NC ZnS Tỉ phần pha Wz (%) 100 0,7 80 0,5 60 40 0,3 20 CdS ZnS CdZnS Kích thước (nm) Hình 3.18 Sự thay đổi tỉ phần pha Wz NC CdS, ZnS CdxZn1-xS theo kích thước hạt Hàm lượng x điểm thực nghiệm NC CdxZn1-xS Tương tự tạo thành NC bán dẫn, pha cấu trúc tạo thành từ mầm Đối với NC chế tạo dung dịch, mầm 46 pha tinh thể xuất bề mặt hạt vị trí sai hỏng mạng đường lệch mạng, mặt tiếp giáp song tinh, lỗi xếp nguyên tử bên NC Vi cấu trúc mẫu NC Cd0,7Zn0,3S chế tạo 280 oC với nồng độ tiền chất 25 mM thời gian phản ứng min, 90 510 khảo sát dựa ảnh HRTEM (Hình 3.19) Có nhận xét phần lớn NC có cấu trúc hồn hảo trình bày Hình 3.19(a1 – c1) Tuy nhiên, miền bất thường cấu trúc tinh thể (giới hạn bới đường đứt nét Hình 3.19 (a2 – c2)) phát số hạt chế tạo thời gian phản ứng khác Hình 3.19 Ảnh HRTEM mẫu NC Cd0,7Zn0,3S chế tạo 280 oC với nồng độ tiền chất 25 mM thời gian phản ứng khác nhau: (a1, a2) min; (b1, b2) 90 min; (c1, c2) 510 Mặt tinh thể đường liền nét, miền bất thường cấu trúc giới hạn đường đứt nét Như đề cập Chương 1, cấu trúc Zb hình thành giai đoạn tạo mầm tương tự với mầm dạng cầu cấu trúc Wz hiệu ứng bề mặt cân Đồng thời, cấu trúc Zb pha giả bền khác lượng tự cấu trúc Zb Wz nhỏ [8] Trong điều kiện chế tạo mẫu NC CdxZn1-xS, nhiệt độ phản ứng 280 oC làm giảm liên kết 47 ligand với bề mặt hạt Khi đó, bề mặt NC xem tự Bên cạnh chế khuếch tán, phát triển NC dung dịch nhiệt độ cao bị chi phối chế tiếp xúc vi hạt, tạo lệch mạng, mặt tiếp giáp song tinh, hay lỗi xếp nguyên tử [63-67] Thế hóa học cao nguyên tử loại sai hỏng mạng thúc đẩy tạo mầm pha tinh thể bên NC [68] Sự phát triển NC tạo dạng bất thường cấu trúc NC thấy Hình 3.19(a2 - c2) 48 Kết luận chương Chương trình bày kết nghiên cứu chuyển pha cấu trúc NC CdxZn1-xS (0 ≤ x ≤ 1) chế tạo 280 oC hệ phản ứng ODESA Sự phụ thuộc số mạng tinh thể lượng vùng cấm quang mẫu nghiên cứu vào hàm lượng thành phần x phù hợp tốt với định luật Vegard hiệu ứng bowing NC bán dẫn hợp kim, thể mẫu chế tạo với thời gian phản ứng 270 hợp kim đồng Các ảnh hưởng hàm lượng thành phần NC, nồng độ tiền chất dung dịch phản ứng thời gian phản ứng lên chuyển pha cấu trúc mẫu nghiên cứu khảo sát Kết nhận cho thấy: (i) Hàm lượng thành phần ảnh hưởng mạnh đến biến đổi cấu trúc NC từ Zb sang Wz Khi tăng x từ đến cấu trúc tinh thể NC chế tạo điều kiện công nghệ chuyển từ 100 % Zb sang 100 % Wz; (ii) Sự tăng nồng độ tiền chất dung dịch phản ứng làm tăng tỉ phần pha cấu trúc Wz NC; (iii) Tỉ phần pha Wz tăng lên tăng thời gian phản ứng Việc phân tích kết thực nghiệm mối liên quan với đề xuất trước cho phép kết luận: Trong điều kiện chế tạo sử dụng hiệu ứng bề mặt hoạt tính hóa học tiền chất nguyên nhân chủ yếu gây biến đổi cấu trúc NC CdxZn1-xS Các thông số công nghệ nhiệt độ phản ứng nồng độ monomer nguyên nhân trực tiếp dẫn đến chuyển pha cấu trúc Sự chuyển từ pha Zb giả bền sang pha Wz bền mặt nhiệt động học qui cho hiệu ứng kích thước NC Kích thước bắt đầu xảy chuyển pha cấu trúc từ Zb sang Wz NC ZnS xác định khoảng nm Sự bất thường cấu trúc vi mô số NC CdxZn1-xS giải thích tạo mầm pha cấu trúc Wz sai hỏng mạng đường lệch mạng, mặt tiếp giáp song tinh, v.v… 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: a) Nguyên nhân chủ yếu gây chuyển pha cấu trúc từ Zb sang Wz NC CdxZn1-xS ((0 ≤ x ≤ 1) chế tạo nhiệt độ khoảng 250 oC - 280 oC hệ phản ứng ODE-SA hiệu ứng kích thước b) Cấu trúc vi mơ bất thường quan sát số NC Cd 0,7Zn0,3S qui cho tạo mầm pha cấu trúc Wz sai hỏng mạng tinh thể KIẾN NGHỊ a) Nghiên cứu vi cấu trúc NC có kích thước nhỏ để thiết lập mối liên quan chế tạo pha tinh thể điều kiện chế tạo b) Phụ thuộc vào điều kiện chế tạo, biến đổi cấu trúc NC bán dẫn bị chi phối tương tác nguyên tử bề mặt với ligand và/hoặc kích thước hạt Do đó, cần tiếp tục thực nghiên cứu cấu trúc NC bán dẫn hợp kim chế tạo nhiệt độ thấp 50 Tài liệu tham khảo [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Chandran A., George K.C., 2014, Phase instability and defect induced evolution of optical properties in Cd rich-CdS nanoparticles, J Appl Phys., 115, p 164309 Huang F., Banfield J.F., 2005, Size-Dependent Phase Transformation Kinetics in Nanocrystalline ZnS, J Am Chem Soc., 127, pp 45234529 Gao Y., Peng X., 2014, Crystal Structure Control of CdSe Nanocrystals in Growth and Nucleation: Dominating Effects of Surface versus Interior Structure, J Am Chem Soc., 136, pp 67246732 Jasieniak J., Bullen C., Embden J.V., Mulvaney P., 2005, PhosphineFree Synthesis of CdSe Nanocrystals, J Phys Chem B, 109, pp 20665-20668 Lim J., Bae W.K., Park K.U., Borg L.Z., Zentel R., Lee S., Char K., 2013, Controlled Synthesis of CdSe Tetrapods with High Morphological Uniformity by the Persistent Kinetic Growth and the Halide-Mediated Phase Transformation, Chem Mater., 25, pp 14431449 Nag A., Hazarika A., Shanavas K.V., Sharma S., Dasgupta I., Sarma D.D., 2011, Crystal Structure Engineering by Fine-Tuning the Surface Energy: The Case of CdE (E = S/Se) Nanocrystals, J Phys Chem Lett., 2, pp 706-712 Shanavas K.V., Sharma S.M., 2012, First-Principles Study of the Effect of Organic Ligands on the Crystal Structure of CdS Nanoparticles, J Phys Chem C, 116, pp 6507-6511 Bandaranayake R.J., Wen G.W., Lin J.Y., Jiang H.K., Sorensen C.M., 1995, Structural phase behavior in II–VI semiconductor nanoparticles, Appl Phys Lett., 67, pp 831-833 Bao N., Shen L., Takata T., Domen K., Gupta A., Yanagisawa K., Grimes C.A., 2007, Facile Cd-Thiourea complex thermolysis 51 [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] synthesis of phase controlled CdS nanocrystals for photocatalytic hydrogen production under visible light, J Phys Chem C, 111, 47, pp 17527-17534 Washington A.L., Foley M.E., Cheong S., Quffa L., Breshike C.J., Watt J., Tilley R.D., Strouse G.F., 2012, Ostwald’s Rule of Stages and Its Role in CdSe Quantum Dot Crystallization, J Am Chem Soc., 134, pp 17046-17052 Zou Y., Su X., Jiang J., 2013, Phase-Controlled Synthesis of Cu2ZnSnS4 Nanocrystals: The Role of Reactivity between Zn and S, J Am Chem Soc., 135, pp 18377-18384 Alehdaghi H., Marandi M., Molaei M., Irajizad A., Taghavinia N., 2014, Facile synthesis of gradient alloyed ZnxCd1−xS nanocrystals using a microwave-assisted method, J Alloys Compd., 586, p 380384 Petrov D.V., Santos B.S., Pereira G.A.L., de Mello Donega C., 2002, Size and Band-Gap Dependences of the First Hyperpolarizability of CdxZn1-xS Nanocrystals, J Phys Chem B, 106, pp 5325-5334 Chen Z., Tian Q., Song Y., Yang J., Hu J., 2010, One-pot synthesis of ZnxCd1-xS nanocrystals with tunable optical properties from molecular precursors, J Alloys Compd., 506, pp.804-810 Wang L., Jiang Y., Wang C., Wang W., Cao B., Niu M., Qian Y., 2008, Composition-controllable synthesis and optical properties of nonintegral stoichiometry compound ZnxCd1−xS nanorods, J Alloys Compd.,454, pp 255-260 Kole A.K., Kumbhakar P., 2012, Cubic-to-hexagonal phase transition and optical properties of chemically synthesized ZnS nanocrystals, Results in Physics, 2, pp.150-155 La Porta F.A., Andrés J., Li M.S., Sambrano J.R., Varela J.A., Longo E., 2014, Zinc blende versus wurtzite ZnS nanoparticles: control of the phase and optical properties by tetrabutylammonium hydroxide, Phys Chem Chem Phys., 16, pp 20127-20137 52 [18] Manna L., Milliron D.J., Meisel A., Scher E.C., Alivisatos A.P., 2003, Controlled Growth of Tetrapod-Branched Inorganic Nanocrystals, Nat Mater., 2, pp 382–385 [19] Murray C.B., Norris D.J., Bawendi M.G., 1993, Synthesis and Characterization of Nearly Monodisperse CdE (E = Sulfur, Selenium, Tellurium) Semiconductor Nanocrystallites, J Am Chem Soc., 115, pp 8706-8715 [20] Nag A., Chakraborty S., Sarma D.D., 2008, To Dope Mn2+ in a Semiconducting Nanocrystal, J Am Chem Soc., 130, pp.1060510611 [21] Vossmeyer T., Katsikas L., Gienig M., Popovic I.G., Diesner K., Chemseddine A., Eychmiiller A., Weller H., 1994, CdS Nanoclusters: Synthesis, Characterization, Size Dependent Oscillator Strength, Temperature Shift of the Excitonic Transition Energy, and Reversible Absorbance Shift, J Phys Chem., 98, pp.7665-7673 [22] Cao Y.C., Wang J., 2004, One-Pot Synthesis of High-Quality ZincBlende CdS Nanocrystals, J Am Chem Soc., 126, pp 14336-14337 [23] Pan D., Jiang S., An L., Jiang B., 2004, Controllable Synthesis of Highly Luminescent and Monodisperse CdS Nanocrystals by a Two Phase Approach under Mild Conditions, Adv Mater., 16, pp 982-985 [24] Srivastava B.B., Jana S., Sarma D.D., Pradhan N., 2010, Surface Ligand Population Controlled Oriented Attachment: A Case of CdS Nanowires, J Phys Chem Lett., 1, pp 1932-1935 [25] Al-Salim N., Young A.G., Tilley R.D., McQuillan A.J., Xia J., 2007, Synthesis of CdSeS Nanocrystals in Coordinating and Noncoordinating Solvents: Solvent’s Role in Evolution of the Optical and Structural Properties, Chem Mater., 19, pp 5185-5193 [26] Gautam U.K., Seshadri R., Rao C.N.R., 2003, A Solvothermal Route to CdS Anocrystals, Chem Phys Lett., 375, pp 560-564 [27] Erwin S.C., Zu L., Haftel M.I., Efros A.L., Kennedy T.A., Norris D.J., 2005, Doping Semiconductor Nanocrystals, Nature, 436, pp 91-94 53 [28] Nuth J.A., 1987, Small-particle physics and interstellar diamonds, Nature, 329, p 589 [29] Gamarnik M.Y., 1996, Size-related stabilization of diamond nanoparticles Nanostruct Mater., 7, pp 651-658 [30] McHale J.M., Auroux A., Perrotta A.J., Navrotsky A., 1997, Surface energies and thermodynamic phase stability in nanocrystalline aluminas, Science, 277, pp 788-791 [31] Zhang H., Banfield J.F., 2005, Size Dependence of the Kinetic Rate Constant for Phase Transformation in TiO2 Nanoparticles, Chem Mater., 17, pp 3421-3425 [32] Huang F., Gilbert B., Zhang H., Banfield J.F., 2004, SurfaceControlled Structure Transformation in Nanoparticles Induced by an Aggregation State, Phys Rev Lett., 92, pp.155501(1-4) [33] Vayssieres L., Hagfeldt A., Lindquist S.E., 2000, Purpose-built metal oxide nanomaterials The emergence of a new generation of smart materials, Pure Appl Chem., 72, pp 47-52 [34] Murakoshi K., Hosokawa H., Tanaka N., Saito M., Wada Y., Yanagida S., Murakoshi K., Sakata T., Mori H., 1998, Phase transition of ZnS nanocrystallites induced by surface modification at ambient temperature and pressure confirmed by electron diffraction, Chem Commun., 3, pp 321-322 [35] Haase M., Alivisatos A.P., 1992, Arrested solid-solid phase transition in 4-nm-diameter cadmium sulfide nanocrystals, J Phys Chem., 96, pp 6756-6762 [36] McBride J.R., Pennycook T.J., Pennycook S.J., Rosenthal S.J., 2013, The possibility and implications of dynamic nanoparticle surfaces, ACS Nano, 7, pp 8358-8365 [37] Manna L., Wang L.W., Cingolani R., Alivisatos A.P., 2005, FirstPrinciples Modeling of Unpassivated and Surfactant-Passivated Bulk Facets of Wurtzite CdSe: A Model System for Studying the Anisotropic Growth of CdSe Nanocrystals, J Phys Chem B, 109, pp 6183-6192 54 [38] Rempel J.Y., Trout B.L., Bawendi M.G., Jensen K.F., 2006, Density functional theory study of ligand binding on CdSe (0001), (0001), and (1120) single crystal relaxed and reconstructed surfaces: implications for nanocrystalline growth, J Phys Chem B, 110, pp 18007-18006 [39] Yin Y., Alivisatos A.P., 2005, Colloidal nanocrystal synthesis and the organic-inorganic interface, Nature, 437, pp 664-670 [40] Banerjee R., Jayakrishnan R., Banerjee R., Ayyub P., 2000, Effect of the size-induced structural transformation on the band gap in CdS nanoparticles, J Phys.: Cond Matter., 12, pp 10647-10654 [41] Saruyama M., Kanehara M., Teranishi T., 2010, Drastic structural transformation of cadmium chalcogenide nanoparticles using chloride ions and surfactants, J Am Chem Soc., 132, pp 3280-3282 [42] Takeuchi S., Suzuki K., Maeda K., Iwanaga H., 1985, Stacking-fault energy of II–VI compounds, Philos Mag A, 50, pp 171-178 [43] Ouyang J., Ratcliffe C.I., Kingston D., Wilkinson B., Kuijper J., Wu X., Ripmeester J.A., Yu K., 2008, Gradiently alloyed ZnxCd1-xS colloidal photoluminescent quantum dots synthesized via a noninjection one pot approach, J Phys Chem C, 112, pp 4908-4919 [44] Zhong X., Feng Y., Knoll W., Han M., 2003, Alloyed ZnxCd1-xS Nanocrystals with Highly Narrow Luminescence Spectral Width, J Am Chem Soc., 125, pp 13559-13563 [45] Luan W., Yang H., Tu S., Wang Z., 2007, Open-to-air synthesis of monodisperse CdSe nanocrystals via microfluidic reaction and its kinetics, Nanotechnology, 18, p 175603 [46] Wang L., Liu W., Lu Y., Yu X., Song X., 2016, Effects of different fatty acid ligands on the synthesis of CdSe nanocrystals, J Mater Sci., 51, pp 6035-6040 [47] Kwak J., Lim J., Park M., Lee S., Char K., 2015, High-Power Genuine Ultraviolet Light-Emitting Diodes Based On Colloidal Nanocrystal Quantum Dots, Nano Lett., 15, pp 3793-3799 55 [48] Yu W.W., Qu L., Guo W., Peng X., 2003, Experimental determination of the extinction coefficient of CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals, Chem Mater., 15, pp 2854-2860 [49] Yu W.W., Wang Y.A., Peng X., 2003, Formation and Stability of Size, Shape-, and Structure-Controlled CdTe Nanocrystals: Ligand Effects on Monomers and Nanocrystals, Chem Mater., 15, pp 4300-4308 [50] Yuan X., Ma R., Zhang W., Hua J., Meng X., Zhong X., Zhang J., Zhao J., Li H., 2015, Dual emissive manganese and copper co-doped Zn-In-S quantum dots as a single color-converter for high color rendering whitelight-emitting diodes, ACS Appl Mater Interfaces, 7, pp 8659-8666 [51] Rodriguez-carvajal J., 1997, Structural Analysis from Powder Diffraction Data The Rietveld Method, Ecole Thematique: Cristallographie et neutrons, 418, pp 73-95 [52] Hsu Y.Y., Suen N.T., Chang C.C., Hung S.F., Chen C.L., Chan T.S., Dong C.L., Chan C.C., Chen S.Y., Chen H.M., 2015, Heterojunction of Zinc Blende/Wurtzite in Zn1-xCdxS Solid Solution for Efficient Solar Hydrogen Generation: X-ray Absorption/Diffraction Approaches, ACS Appl Mater Interfaces, 7, pp 22558-22569 [53] Li J., Kempken B., Dzhagan V., Zahn D.R.T., Grzelak J., Mackowski S., Parisi J., Kolny-Olesiak J., 2015, Alloyed CuInS2-ZnS nanorods: synthesis, structure and optical properties, Cryst Eng Comm., 17, pp 5634-5643 [54] Yu W.W., Qu L., Guo W., Peng X., 2003, Experimental determination of the extinction coefficient of CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals, Chem Mater., 15, pp 2854-2860 [55] Chung H., Choi H., Kim D., Jeong S., Kim J., 2015, Size Dependence of Excitation-Energy-Related Surface Trapping Dynamics in PbS Quantum Dots, J Phys Chem C, 119, pp.7517-7524 [56] Chawla A.K., Singhal S.S., Nagar H., Gupta R., Chandra J., 2010, Study of composition dependent structural, optical, and magnetic 56 properties of Cu-doped Zn1−xCdxS nanoparticles, J Appl Phys., 108, p 123519 [57] Roushdy N., Farag A.A.M., Rafea M.A., El-shazly O., El-wahidy E.F., 2013, Influence of cadmium content on the microstructure characteristics of dip coated nanocrystalline Zn1−xCdxS (0 ⩽ x ⩽ 0.9) [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] and their heterojunction applications, Superlattices and Microstructure, 62, pp 97-109 Kim J., Lee J., Jang H.S., Jeon D.Y., Yang H., 2011, Widely Tunable Emissions of Colloidal ZnxCd1−xSe Alloy Quantum Dots Using a Constant Zn/Cd Precursor Ratio, J Nanosci Nanotechnol., 11, p 725729 Tomihira K., Kim D., Nakayama M., 2005, Optical properties of ZnS– CdS alloy quantum dots prepared by a colloidal method, J Lumin., 112, pp 131-135 Hospodkova´ A., Svoboda L., Praus P., 2015, Dependence of photocatalytic activity of ZnxCd1-xS quantum dot composition, Chin J Catal., 36, pp 328-335 Preethi V., Kanmani S., 2013, Photocatalytic hydrogen production, Mater Sci Semicond Process., 16, pp 561-575 Manna L., Scher E.C., Alivisatos A.P., 2000, Synthesis of Soluble and Processable Rod-, Arrow-, Teardrop-, and Tetrapod-Shaped CdSe Nanocrystals, J Am Chem Soc., 122, pp.12700-12706 Huang F., Zhang H., Banfield J.F., 2003, Two-Stage Crystal-Growth Kinetics Observed during Hydrothermal Coarsening of Nanocrystalline ZnS, Nano Lett., pp 373-378 Huang F., Zhang H., Banfield J.F., 2003, The Role of Oriented Attachment Crystal Growth in Hydrothermal Coarsening of Nanocrystalline ZnS, J Phys Chem B, 107, pp 10470-10475 Penn R.L., Banfield J.L., 1998, Oriented attachment and growth, twinning, polytypism, and formation of metastable phases: Insights from nanocrystalline TiO2, Am Mineral., 83, pp 1077-1082 57 [66] Gilbert B., Zhang H., Huang F., Finnegan M.P., Waychunas G.A., Banfield J.F., 2003, Special phase transformation and crystal growth pathways observed in nanoparticles, Geochem Trans., 4, pp 20-27 [67] Penn R.L., Banfield J.F., 1998, Imperfect Oriented Attachment: Dislocation Generation in Defect-Free Nanocrystals, Science, 281, pp 969-971 [68] Huang F., Banfield J.F., 2005, Size-Dependent Phase Transformation Kinetics in Nanocrystalline ZnS, J Am Chem Soc., 127, pp 45234529 58 Công bố khoa học Van Thang Phi, Xuan Thang Tran, Thi Thuy Lieu Nguyen, Xuan Nghia Nguyen, 2018, Study on structure transformation in colloidal Cd0.7Zn0.3S nanocrystals, Proceeding of the 9th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology, pp 339-345 59 ... chất cấu trúc NC bán dẫn cần thiết Vì lý mà đề tài luận văn lựa chọn Nghiên cứu chuyển pha cấu trúc nano tinh thể CdxZn1- xS (0 ≤ x ≤ 1) Mục đích đề tài: Làm sáng tỏ nguyên nhân gây chuyển pha cấu. .. để nghiên cứu chuyển pha cấu trúc NC bán dẫn ba thành phần CdxZn1- xS phương pháp khảo sát đặc trưng chúng Chương “Kết nghiên cứu chuyển pha cấu trúc nano tinh thể CdxZn1- xS trình bày kết nghiên. .. NGHỆ - Trần Xuân Thắng NGHIÊN CỨU SỰ CHUYỂN PHA CẤU TRÚC TRONG NANO TINH THỂ CdxZn1- xS (0 ≤ x ≤ 1) Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 44 01 04 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG