Nghiên cứu chế tạo và một số cơ chế kích thích và chuyển hóa năng lượng trong vật liệu bán dẫn hợp chất III P cấu trúc nano

Nghiên cứu chế tạo và một số cơ chế kích thích và chuyển hóa năng lượng trong vật liệu bán dẫn hợp chất III P cấu trúc nano Nghiên cứu chế tạo và một số cơ chế kích thích và chuyển hóa năng lượng trong vật liệu bán dẫn hợp chất III P cấu trúc nano luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ÐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU -# " - PHẠM THỊ THỦY NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ MỘT SỐ CƠ CHẾ KÍCH THÍCH VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TRONG VẬT LIỆU BÁN DẪN HỢP CHẤT III-P CẤU TRÚC NANO Chuyên ngành Mã số : Vật liệu Quang học, Quang điện tử Quang tử : 62 44 50 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Người hướng dẫn khoa học: GS TS Nguyễn Quang Liêm PGS TS Bùi Huy Hà Nội - 2013 MỞ ĐẦU Từ đầu năm 1990 trở lại đây, vật liệu bán dẫn kích thước nano mét, đặc biệt tinh thể nano tập trung nghiên cứu tính chất lý thú liên quan tới tỉ lệ lớn diện tích bề mặt lớn so với thể tích hiệu ứng giam hãm lượng tử hạt tải điện (điện tử lỗ trống) kích thước vật liệu nhỏ so sánh với bán kính Bohr exciton vật liệu khối tương ứng Hơn nữa, hệ trực tiếp từ tính chất cho khả ứng dụng chúng chế tạo linh kiện quang điện tử, kỹ thuật chiếu sáng với hiệu suất phát quang cao, đánh dấu huỳnh quang y-sinh,… Trong khoảng hai thập kỷ qua, nhiều thành tựu nghiên cứu đạt mặt nghiên cứu tổng hợp vật liệu, tính chất quang điện tử ứng dụng chấm lượng tử bán dẫn (tức tinh thể nano mà có hiệu ứng giam hãm lượng tử hạt tải điện) sở hợp chất II-VI CdSe CdTe cấu trúc lõi/vỏ CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdTe/CdS Nhiều loại chấm lượng tử bán dẫn hợp chất II-VI nghiên cứu chế tạo, đạt hiệu suất phát huỳnh quang cao (~30-85%) vùng khả kiến, trải vùng phổ xanh-đỏ phụ thuộc vào kích thước hạt [5, 7, 17, 20, 23, 25-27, 29, 31, 39, 41, 51, 52, 54, 56, 62, 73-76, 79-81, 89-91, 97, 104, 109, 122, 123] Ở đây, lớp vỏ ZnS, ZnSe, CdS có độ rộng vùng cấm lớn bán dẫn lõi, vừa tạo hiệu ứng giam giữ hạt tải điện lõi vừa trung hoà trạng thái bề mặt, làm tăng đáng kể hiệu suất lượng tử huỳnh quang chấm lượng tử lõi Những ứng dụng chấm lượng tử bán dẫn hợp chất II-VI nói gặp phải vấn đề chúng cấu thành từ ngun tử có độc tính Cd, Se Te Do đó, vật liệu bán dẫn hợp chất độc CuInS2, InP lựa chọn nghiên cứu nhiều phịng thí nghiệm giới, nhằm mục đích thay ứng dụng đánh dấu huỳnh quang y-sinh [24, 48, 50, 92, 94-96, 98, 99, 115] Thực tế, vật liệu bán dẫn hợp chất III-V với nguyên tố nhóm V N Ga(In)N nghiên cứu nhiều, kỹ lưỡng cơng nghệ chế tạo vật liệu tính chất, công nghệ chế tạo linh kiện đi-ốt phát quang (LED) sử dụng rộng rãi Trong đó, GaP (một hợp chất bán dẫn III-V với nguyên tố nhóm V P) vật liệu để chế tạo LED phát ánh sáng đỏ năm trước 1990, sở chuyển tiếp p-n, loại n tạo pha tạp S Te vào vật liệu GaP loại p tạo pha tạp Zn [21, 35, 77, 88, 119] InP bán dẫn có vùng cấm 1,27 eV tương ứng vùng phổ hồng ngoại Ở cấu trúc chấm lượng tử, bán dẫn InP đại biểu khác họ bán dẫn hợp chất III-V(P) quan tâm nghiên cứu nhằm có chất đánh dấu huỳnh quang y-sinh không độc, phát huỳnh quang vùng phổ khả kiến Thực tế, nano tinh thể GaP InP khó chế tạo phương pháp hoá so với CdTe CdSe, chúng cấu trúc sở giàu liên kết cộng hoá trị, với tiền chất không hoạt động tiền chất tương ứng Cd Se/Te bán dẫn II-VI Điều thấy rõ qua số lượng khơng nhiều cơng trình khoa học cơng bố tạp chí quốc tế Một dạng cấu trúc nano khác vật liệu GaP quan tâm nghiên cứu GaP xốp Phương pháp ăn mịn điện hố lựa chọn để chế tạo GaP xốp với ưu điểm dễ thực chế tạo mẫu nghiên cứu GaP nghiên cứu với vai trò vật liệu vỏ hệ vật liệu chấm lượng tử InP/GaP/ZnS Lớp vỏ GaP tạo hiệu ứng giam giữ hạt tải hạn chế mát hạt tải bẫy bề mặt, làm tăng đáng kể cường độ huỳnh quang lõi với hiệu suất huỳnh quang lên tới 85% Hệ vật liệu ứng dụng chế tạo điốt phát quang ánh sáng trắng (white QDs – LEDs) [43] Vật liệu GaP xốp có triển vọng ứng dụng nhiều lĩnh vực Chẳng hạn, lĩnh vực quang học chế tạo lọc quang, gương Bragg, nhân tần [45, 101, 110]; công nghệ sinh học sử dụng cấu trúc xốp làm nơi cư trú tế bào sống [18] Tương tác ánh sáng với vật liệu (light material interaction) lĩnh vực nghiên cứu khoa học quan trọng, cần hiểu rõ để chế tạo linh kiện quang điện tử ứng dụng liên quan tới ánh sáng Về chất, cần nghiên cứu trình chuyển hố lượng photon tới (kích thích) vật liệu hấp thụ, sinh hạt tải nóng (với động năng) tương tác với phonon để đạt trạng thái cân nhiệt động sau chuyển hoá tiếp tục thành ánh sáng huỳnh quang (phát photon thứ cấp) phần biến đổi thành nhiệt làm nóng mạng tinh thể Có thể nghiên cứu trình quang-điện tử chất bán dẫn liên quan mật thiết với chế kích thích chế chuyển hố lượng xảy bên chất bán dẫn Cơ chế kích thích chế chuyển hố lượng khơng phụ thuộc vào thân vật liệu (cấu trúc tinh thể, kích thước hạt, loại khuyết tật…) mà cịn phụ thuộc vào trường bên ngồi mật độ kích thích quang, nhiệt độ mẫu… Do đó, việc nghiên cứu tính chất quang vật liệu mối liên hệ với chế kích thích truyền lượng hạt tải điện khơng góp phần đem lại hiểu biết vật liệu, mà cịn có ý nghĩa quan trọng sở để phát triển nghiên cứu công nghệ, thực hoá khả ứng dụng đa dạng vật liệu Tuy nhiên, công bố chuyển dời điện tử, chế kích thích chuyển hố lượng hạt tải điện xảy tinh thể nano InP, GaP chưa nhiều [99, 105] Do vậy, ''Nghiên cứu chế tạo số chế kích thích chuyển hố lượng vật liệu bán dẫn hợp chất III-P cấu trúc nano" lựa chọn làm đề tài nghiên cứu luận án Mục đích luận án – Nghiên cứu tương tác ánh sáng với chấm lượng tử InP/ZnS, In(Zn)P/ZnS vật liệu xốp GaP, chế chuyển hố lượng từ photon kích thích sinh hạt tải điện, tương tác với phonon mạng q trình phát huỳnh quang đó, trình quang điện tử với chuyển dời exciton đóng góp trạng thái bề mặt – Nhằm đạt mục đích trên, số nội dung nghiên cứu cụ thể sau triển khai thực hiện: + Nghiên cứu chế tạo chấm lượng tử InP InP/ZnS cấu trúc lõi/vỏ phương pháp phun nóng (hot-injection) sử dụng dung mơi hữu có nhiệt độ sôi cao chế tạo vật liệu GaP xốp phương pháp ăn mịn điện hố phiến tinh thể GaP; + Sử dụng phương pháp ảnh vi hình thái, phân tích cấu trúc để xác định kích thước hạt, cấu trúc vật liệu, nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện chế tạo tới kích thước chất lượng vật liệu tạo thành; + Nghiên cứu trình quang điện tử, hiệu ứng truyền lượng truyền điện tích chấm lượng tử, chế chuyển hoá lượng hạt tải điện sinh vật liệu hấp thụ ánh sáng kích thích thơng qua nghiên cứu tính chất quang chấm lượng tử InP, InP/ZnS; In(Zn)P, In(Zn)P/ZnS GaP xốp phụ thuộc nhiệt độ theo thời gian sau thời điểm kích thích quang (huỳnh quang phân giải thời gian) Đối tượng nghiên cứu – Chấm lượng tử bán dẫn InP, InP/ZnS In(Zn)P, In(Zn)P/ZnS – Tinh thể GaP khối GaP xốp Phương pháp nghiên cứu Luận án tiến hành phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Với nội dung nghiên cứu, phương pháp thực nghiệm lựa chọn phù hợp: Chấm lượng tử InP InP/ZnS chế tạo phương pháp phun nóng dùng mơi hữu có nhiệt độ sơi cao, chế tạo vật liệu GaP xốp phương pháp ăn mịn điện hố phiến tinh thể GaP Sau chế tạo vật liệu, vi hình thái cấu trúc vật liệu khảo sát phương pháp ghi ảnh SEM, TEM, ghi giản đồ nhiễu xạ tia X phổ tán xạ Raman Tính chất quang vật liệu nghiên cứu số phương pháp quang phổ: hấp thụ, huỳnh quang kích thích huỳnh quang, đặc biệt sử dụng phương pháp huỳnh quang phân giải thời gian huỳnh quang phụ thuộc nhiệt độ Bố cục nội dung luận án Luận án bao gồm 137 trang với bảng, 68 hình vẽ đồ thị Ngồi phần Mở đầu trình bày ý nghĩa lý lựa chọn vấn đề nghiên cứu Kết luận kết đạt số vấn đề nghiên cứu tiếp tục, luận án cấu trúc Chương: Chương trình bày tổng quan vật liệu bán dẫn hợp chất III-V tính chất quang chúng Dẫn chứng minh họa lấy đối tượng InP, InP/ZnS; In(Zn)P, In(Zn)P/ZnS GaP xốp Những vấn đề khoa học đề cập chương sở để so sánh giải thích phần kết luận án Chương trình bày phương pháp thực nghiệm sử dụng luận án, mô tả phương pháp chế tạo vật liệu (phương pháp phun nóng, gia nhiệt sử dụng dung mơi hữu có nhiệt độ sơi cao phương pháp ăn mịn điện hố), nghiên cứu vi hình thái (bằng ghi ảnh SEM, TEM) cấu trúc (ghi giản đồ nhiễu xạ tia X, phổ tán xạ Raman) Các trình quang điện tử vật liệu nghiên cứu phương pháp quang phổ hấp thụ huỳnh quang Chương trình bày cơng nghệ chế tạo kết nghiên cứu vi hình thái cấu trúc chấm lượng tử InP, InP/ZnS; In(Zn)P, In(Zn)P/ZnS GaP xốp Chương trình bày kết nghiên cứu trình quang điện tử chấm lượng tử InP, InP/ZnS In(Zn)P, In(Zn)P/ZnS Hiệu ứng giam giữ lượng tử thể qua việc mở rộng độ rộng vùng cấm lượng kích thước chấm lượng tử giảm, chứng minh từ phổ hấp thụ phổ huỳnh quang thông qua nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ mẫu tới kích thước chúng Hiệu ứng thụ động hóa trạng thái bề mặt tăng cường giam giữ hạt tải điện chấm lượng tử lõi thể qua việc tăng đáng kể hiệu suất huỳnh quang chấm lượng tử lõi bọc lớp vỏ phù hợp Huỳnh quang phụ thuộc nhiệt độ mẫu cho thấy tương tác phonon với hạt tải điện sinh kích thích quang vật liệu Chương trình bày kết nghiên cứu tính chất quang GaP xốp Các kết nghiên cứu phụ thuộc tính chất quang vào điều kiện cơng nghệ chế tạo mẫu cho thấy hình thái học mẫu tỉ lệ cường độ hai vùng phổ huỳnh quang gần bờ vùng huỳnh quang tái hợp cặp đôno-axépto chịu ảnh hưởng điều kiện chế tạo mẫu Kết nghiên cứu huỳnh quang phụ thuộc nhiệt độ chứng tỏ tính chất quang nano tinh thể GaP xốp bị ảnh hưởng vi trường tinh thể gây dao động mạng giống tinh thể khối Chương trình bày giảm cường độ huỳnh quang theo thời gian già hố, mà ngun nhân thay đổi trạng thái bề mặt mẫu Ở cuối luận án, danh sách công trình cơng bố liên quan danh mục tài liệu tham khảo liệt kê Luận án thực chủ yếu Viện Khoa học vật liệu, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Một số mẫu chấm lượng tử bán dẫn hợp kim In(Zn)P, In(Zn)P/ZnS chế tạo Phịng thí nghiệm Điện tử lai hữu phân tử LEMOH, Trung tâm lượng nguyên tử CEA, Grenoble, Cộng hoà Pháp CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU BÁN DẪN HỢP CHẤT III-V VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHÚNG 1.1 Vật liệu bán dẫn hợp chất III-V Như nói phần Mở đầu, chấm lượng tử bán dẫn hợp chất II-VI nghiên cứu mạnh mẽ số kết nghiên cứu làm sáng tỏ trình quang-điện tạo sở cho việc triển khai ứng dụng Tuy nhiên, hệ vật liệu chứa Cd- nguyên tố xem độc hại tích tụ thể người Vì vậy, lĩnh vực ứng dụng chấm lượng tử phát quang chứa Cd bị hạn chế, đặc biệt với việc sử dụng để đánh dấu huỳnh quang đối tượng y-sinh Do vậy, nhằm tìm kiếm vật liệu khơng chứa Cd phát quang hiệu suất cao vùng phổ khả kiến với đỉnh phổ điều chỉnh theo yêu cầu kích thước vật liệu vùng nano mét (để sử dụng đánh dấu huỳnh quang đối tượng y-sinh), số phịng thí nghiệm giới tích cực nghiên cứu hệ vật liệu bán dẫn hợp chất III-V InP, GaP Hơn họ vật liệu bán dẫn có liên kết cộng hóa trị bán kính Bohr exciton lớn họ vật liệu bán dẫn II-VI Do đó, hiệu ứng giam hãm lượng tử thể rõ làm cho chúng trở thành hợp chất nghiên cứu nhiều kích thước vùng nano mét Trong đó, InP vật liệu thu hút nhiều quan tâm, ý có bán kính Bohr exiton lớn 11,3 nm độ rộng vùng cấm trực tiếp 1,27 eV phát huỳnh quang vùng phổ khả kiến trải từ xanh lam đến hồng ngoại gần Do đó, chấm lượng tử InP có triển vọng số ứng dụng đánh dấu y-sinh [85, 113], chế tạo LED [36, 40, 114], pin mặt trời [64]và laser lượng tử [84] Chấm lượng tử bán dẫn InP chế tạo thành cơng nhiều phương pháp hố học khác nhau, kể số cơng nghệ điển phương pháp dùng dung mơi liên kết (coordinating solvent)TOPO/TOP (trioctylphoshpine oxide/trioctylphoshpine) Nhưng với phương pháp thời gian phản ứng kéo dài vài ngày [32, 60, 67] Gần đây, xu hướng việc chế tạo nano tinh thể InP đề xuất, phản ứng thực dung môi không liên kết (non-coordinating solvent) ODE (1-octadecence) [49, 50, 71, 95, 98, 99] ODE có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp (20 0C), chất lỏng nhiệt độ phòng, nhiệt độ sơi cao (320 0C), giá thành rẻ, độc hại, gây phản ứng với tiền chất khả hòa tan tốt với nhiều hợp chất nhiệt độ cao Trong phương pháp này, chất hoạt động bề mặt sử dụng cách hợp lý với tiền chất thành phần để điều khiển kích thước phân bố kích thước tinh thể nano/chấm lượng tử bán dẫn Cả hai loại dung mơi có nhiệt độ sơi cao nên địi hỏi nhiệt độ phản ứng cao để chế tạo nano tinh thể Xie thực cách khác chế tạo nano tinh thể có chất lượng tốt nhiệt độ thấp 80-160 0C, dùng indium chloride phốt vàng trắng với có mặt tác nhân khử KBH4 [16, 69] Mặc dù có nhiều phương pháp chế tạo thành công nano tinh thể InP thân chấm lượng tử InP phát huỳnh quang yếu tồn trạng thái bề mặt kênh tiêu tán lượng không phát quang Để làm tăng đáng kể hiệu suất huỳnh quang vật liệu, người ta sử dụng loại vật liệu có cấu trúc tương tự có lượng vùng cấm lớn ZnS để có tác dụng lớp vỏ bọc bảo vệ Dựa số kết nghiên cứu trình bày công nghệ chế tạo chấm lượng tử bán dẫn InP, triển khai chế tạo chấm lượng tử InP, lõi InP/vỏ ZnS phương pháp phun nóng dung mơi nhiệt độ sơi cao ODE Kết nghiên cứu công nghệ chế tạo tính chất quang chấm lượng tử trình bày chi tiết Chương Chương 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 2Nguyễn Quang Liêm (2011), "Chấm lượng tử bán dẫn CdSe, CdTe, InP CuInS2: chế tạo, tính chất quang ứng dụng", Sách chuyên khảo, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ, Hà Nội 3Nguyễn Ngọc Long (2007), "Vật lý chất rắn Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội" 4Phạm Thị Thủy, Dương Thị Giang, Bùi Huy, Liêm N Q (2012), "Nghiên cứu tính chất quang GaP xốp", Tạp chí Khoa học Công nghệ, nhận đăng 4Phạm Thị Thủy, Ứng Thị Diệu Thúy, Nguyễn Quang Liêm (2009), "Nghiên cứu tính chất huỳnh quang chấm lượng tử bán dẫn InP/ZnS", Tuyển tập báo cáo Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ VI, pp., 957-960 5Ứng Thị Diệu Thuý, Nguyễn Quang Liêm (2008), "Chế tạo chấm lượng tử CdSe phương pháp hố sạch", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ 46, p49 5Ứng Thị Diệu Thúy, Peter Reiss, Nguyễn Quang Liêm (2009), "Ảnh hưởng Kẽm đến hình thành phát triển chấm lượng tử InP/ZnS huỳnh quang chất lượng cao", Hội nghị VLCR KHVL toàn quốc lần thứ 6, Đà Nẵng 5Ứng Thị Diệu Thúy, Phạm Song Toàn, Nguyễn Quang Liêm (2010), "Ảnh hưởng pH đến hình thành phát triển chấm lượng tử CdTe", Tạp chí Khoa học Công nghệ 48, pp.127-133 124 Tiếng Anh A Debernardi (2000), "Anharmonic effects in the phonons of III-V semiconductors: first principles caculations", Sol Stat Commu 113, pp.1-10 A Debernardi, C Ulrich, M Cardona, K Syasen (2001), "pressure dependence of Raman linewidth in semiconductors", Phys stat sol 213, p223 10 Andreev T., Liem N Q., Hori Y., Tanaka M., Oda O., Dang L S D., Daudin B ( 2006), " Optical transitions in Eu3+ ions in GaN:Eu grown by molecular beam epitaxy ", Phys Rev B 73, p195203 11 Andreev T., Liem N Q., Hori Y., Tanaka M., Oda O., Dang L S D., Daudin B (2006), "Eu3+ location in Eu-doped GaN thin films and quantum dots", Physica Status Solidi C 3, pp.2026-2029 12 Andreev T., Liem N.Q., Hori Y., Monroy E., Gayral B., Tanaka M., Oda O., Dang L S D., Daudin B (2005), " Eu locations in Eu-doped InGaN/GaN quantum dots", Appl Phys Lett 87, p021906 13 Andreev T., Liem N.Q., Hori Y., Monroy E., Tanaka M., Oda O., Daudin B., Dang L S D ( 2006), " Comparative optical study of Eu3+ ions doping in InGaN/GaN quantum dots and GaN layer grown by molecular beam epitaxy", Optical Materials 28, pp 775-779 14 Andreev T., Liem N.Q., Hori Y., Tanaka M., Oda O., Dang L S D., Daudin B., Gayral B (2006), "Optical study of excitation and deexcitation of Tm in GaN quantum dots", Phys Rev B 74, p155310 15 Anedda A., Serpi A., Karavanskii V A., Tiginyanu I M., Ichizli V M (1995), "Time resolved blue and ultraviolet photoluminescence in porous GaP", Appl Phys Lett 67, p3316 125 16 B Li, Y Xie, J Huang, Y Liu, Y Qian (2001), "A novel method for the preparation of III-V semiconductor: sonochemical synthesis of InP nanocrystals", Ultrasonics Sonochemistry 8, p331 17 Bao H., Gong Y., Li Z., M G (2004), "Enhancement effect of illumination on the photoluminescence of water-soluble CdTe nanocrystals: toward highly fluorescent CdTe/CdS core-shell structure", Chem Mater 16, pp.3853–3859 18 Bayliss S C., Harris P J., Buckberry L D., Rousseau C (1997), "Phosphate and cell growth on nanostructured semiconductors", Journal of Materials Science Letters 16, pp 737-740 19 Belogorokhov A I., Karavanskii V A., Obraztsov A N., Timoshenko V Yu (1994), "Intense photoluminescence in porous gallium phosphide", JETP Lett 60, p274 20 Bleuse J., Carayon S., Peter R (2004), "Optical properties of core/multishell CdSe/Zn(S,Se) nanocrystals", Physica E 21, p 331 21 Butt M A., Iqbal M Z (1983), "0.75 eV killer centre” in red-emitting GaP LEDs", Appl Phys A 32, pp.223-224 22 Chan W C., Nie S (1998), " Quantum dot bioconjugates for ultrasensitive non-isotopic detection", Science 281 pp.2016–2018 23 Chen X., Hutchison J L., Dobson P J., Wakefield G ( 2009 ), "Highly luminescent monodisperse CdSe nanoparticles synthesized in aqueous solution", J Mater Sci 44, p 285 24 Chi T T K., Phuong L Q., Liem N Q., Li L., Peter R (2010), "Timeresolved photoluminescence study of CuInS2 nanocrystals", Adv Nat Sci.: Nanosci Nanotech 1, pp 025007-02501 25 Chi T T K., Thuy U T D., Liem N Q., Nam M H., Thanh D X (2008), "Temperature-dependent photoluminescence and absorption 126 CdSe quantum dots embbeded in PMMA", J Korean Phys Society 52, pp 510-513 26 Dabbousi B O., Rodriguez-Viejo J., Mikulec F V., Heine J R., Mattoussi H., Ober R., Jensen K F., Bawendi M G (1997), "(CdSe)ZnS Core-Shell Quantum Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites", J Phys Chem B 101, pp.9463-9475 27 Deng D W., Yu J S., Pan Y (2006), "Water-soluble CdSe and CdSe/CdS nanocrystals: A greener synthetic route", J Coll Int Sci 299, pp.225–232 28 F Widulle, T Ruf, A.Gobel, E Schonherr (1999), "Raman study of the anomalous TO phonon structure in GaP with controlled isotopic composition", Phys Rev Lett 28, pp.5281-5284 29 Gao F., Han J., Zhang J., Li Q., Sun X., Zheng J., Bao L., Li X., Liu Z (2011), "The synthesis of newly modified CdTe quantum dots and their application for improvement of latent fingerprint detection", Nanotech 22, p 075705 30 Gao X., Cui Y., Levenson R M., Chung L W K., Nie S (2004), "In vivo cancer targeting and imaging with semiconductor quantum dots", Nature Biotechnology 22, p969 31 Gu Z., Zou L., Fang Z., Zhu W., Zhong X (2008), "One-pot synthesis of highly luminescent CdTe/CdS core/shell nanocrystals in aqueous phase", Nanotechnology 19, p135604 32 Guzelian A A., Katari J E B., Kadavanich A V., Banin U., Hamad K., Juban E., Alivisatos A P., Wolters R H., Arnold C C., R H J (1996), "Synthesis of size-selected, surface-passivated nanocrystals", J Phys Chem 100, pp.7212-7219 InP 127 33 H Y Chun, Z Z Chun, J H Yi (2011), "Photocatalytic properties of Pt/GaP nanoparticles under visible light irradiation", Journal of Inorganic Materials 26, p6 34 Hu F., Ran Y., Zhou Z., Gao M (2006), "Preparation of bioconjugates of CdTe nanocrystals for cancer marker detection", Nanotechnology 17, p 2972 35 Iqbal M Z., Baber N., Arshad M., Zafar N (1987), "Sensitive thermometry using capacitance variation of GaP LEDs", Solid-state electronics 30, pp 639-641 36 J Ziegler, S Xu, E Kucur, F Meister, M Batentschuk, F Gindele, T.Nann (2008), "Silica-Coated InP/ZnS Nanocrytals as Converter Material in White LEDs", Adv Mater 20(21), pp.4068-4073 37 Jaiswal J K., Mattoussi H., Mauro J M., Simon S M (2003.), " Longterm multiple color imaging of live cells using quantum dot bioconjugates", Nat Biotechnol 21, pp.47–51 38 Jamieson T., Bakhshia R., Petrovaa D., Pococka R., Imanib M., Seifalian A M (2007), "Biological applications of quantum dots", Biomaterials 28, p4717 39 Jeong S., Achermann M., Nanda J., Ivanov S., Klimov V I., Hollingsworth J A (2005), "Effect of the thiol–thiolate equilibrium on the photophysical properties of aqueous CdSe/ZnS nanocrystal quantum dots", J Am Chem Soc 127, pp 10126–10127 40 K Kim, S Jeong, J Y Woo, C-S Han (2012), "Successive and largescale synthesis of InP/ZnS quantum dots in a hybrid reactor and their application to white LEDs ", Nano Technology 23, p6 128 41 Kalasad M N., Rabinal M K., Mulimani B G (2009), " Ambient Synthesis and Characterization of High-Quality CdSe Quantum Dots by an Aqueous Route", Langmuir 25, p 12729 42 Kazes M., Oron D., Shweky I., Banin U (2007), "Temperature Dependence of Optical Gain in CdSe/ZnS Quantum Rods", J Phys Chem C 111, pp.7898-7905 43 Kim S., Kim T., Kang M., Kwak S K., Yoo T W., Park L S., Yang I., Hwang S., Lee J E., Kim S K., Kim S W (2012), "Highly luminescent InP/GaP/ZnS Nanocrystals and Their application to White Light-Emitting Diodes", J Am Chem Soc 134, pp.3804-3809 44 Klabunde K J ( 2001), "Nanoscale materials in chemistry", Wiley interscience 45 Kochergin V (2003), "Omnidirectional Optical Filters", Kluwer Academic, Boston, Mass, USA 46 L T Canham (1990), "Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers", Appl Phys.Lett 57, p1046 47 Larson D R., Zipfel W R., Williams R M ( 2003), " Water-soluble quantum dots for multiphoton fluorescence imaging in vivo.", Science 300, pp.1434–1436 48 Li L., Daou T J., Texier I., Chi T T K., Liem N Q., Peter R (2009), "Highly Luminescent CuInS2/ZnS Core/Shell anocrystals: CadmiumFree Quantum Dots for In Vivo Imaging", Chemistry of Materials 21, pp.2422-2429 49 Li L., Peter R (2008), "One-pot synthesis of highly luminescent InP/ZnS nanocrystals without precursor injection", J Am Chem Soc 130, p11588 129 50 Li L., Protière M., Peter R (2008), "Economic Synthesis of High Quality InP Nanocrystals Using Calcium Phosphide as the Phosphorus Precursor", Chem Mater 20, p 2621 51 Li L., Qian H., Fang N., Ren J (2005), "Significant enhancement of the quantum yield of CdTe nanocrystals synthesized in aqueous phase by controlling the pH and concentrations of precursor solutions", J Lumin 116, pp.59–66 52 Liem N Q., Phuong L Q., Chi T T K., Thuy U T D., Thanh D X (2008), "Polarization of colloidal CdSe quantum dots", J Korean Phys Society 53, pp.1570-1574 53 Liem N Q., Quang V X., Thanh D X., Lee J I., Kim D (2001), " Temperature dependence of biexciton luminescence in cubic ZnS bulk crystals", Solid State Commu 117, pp 255–259 54 Liu J W., Zhang Y., Ge C W., Jin Y L., Hu S L., Gu N (2009), "Temperature-dependent photoluminescence of highly luminescent water-soluble CdTe quantum dots", Chinese Chem Lett 20 pp.977– 980 55 Liu W T (2006), " Nanoparticles and their biological and Environmental applications", J Biosci Bioengin 102, p1 56 Liu Y F., Yu J S (2009), "Selective synthesis of CdTe and high luminescence CdTe/CdS quantum dots: The effect of ligands", J Colloi Inter Sci 333, pp.690–698 57 Liu Y S., Sun Y., Vernier P T., Liang C H., Chong S Y C., Gundersen M A ( 2007), " pH-Sensitive Photoluminescence of CdSe/ZnSe/ZnS Quantum Dots in Human Ovarian Cancer Cells", J Phys Chem C 111, p 2872 130 58 M Treideris, I Simkiene, A Selskis, Z Balevicius, G J Babonas (2011), "Electrochemical formation and microstructure of porous Gallium Phosphide", Acta Physica Polonica A 119, pp.131-134 59 Medintz I L., Uyeda H T., Goldman E R., Mattoussi H (2005), "Quantum dot bioconjugates for imaging, labelling and sensing", Nat Mater 4, pp.435–446 60 Micic O I., Curtis C J., Jones K.M., Sprague J R., Nozik A J ( 1994), "Synthesis and characterization of InP quantum dots", J Phys Chem B 98, p4966 61 Muray C B., Kagan C R., Bawendi M G (2000), "Synthesis and characterization of monodisperse nanocrystals and close-packed nanocrystals assemblies", Annu Rev Mater Sci 30, p 546 62 Murcia M J., Shaw D L., Woodruff H., Naumann C A., Young B A., Long E C (2006), "Facile Sonochemical Synthesis of Highly Luminescent ZnS Shelled-CdSe Quantum Dots", Chem Mater 18, p2219 63 Murray C B., Noris D J., Bawendi M.G ( 1993), " Synthesis and Characterization of Nearly Monodisperse CdE (E = S, Se, Te) Semiconductor Nanocrystallites", J Am Chem Soc 115, pp.87068715 64 N Harris, N Dawahre, D S Wilbert, W Baughman, E Rivera, D Nikles, T L Bryant, S M Kim, P Kung (2011), "InP/ZnS core-shell quantum dots sensitized ZnO nano wires for photovoltaic devices", IEEE Xplore, pp.1-2 65 Nalwa S H (2000), "Handbook of Nanostructured Materials and Nanotechnology, Academic Press, San Diego, California" 131 66 Nyein E E., Hömmerich U., Heikenfeld J., Lee D S., Steckl A J., Zavada J M (2003), "Spectral and time-resolved photoluminescence studies of Eu-doped GaN", Appl Phys Lett 82, p1655 67 O I Micic, A J Nozik (2000), "Handbook of Nanoctructured Materials and Nanotechnology", Ed, Nalwa H S., Academic Press, 1, p427 68 P Mushonga, M O Onani, A M Madiehe, M Meyer (2012), "Indium phosphide-Based semiconductor nanocrystals and their application", Journal of Nanomaterials Article ID 869284, pp.1-11 69 P Yan, Y Xie, W Wang, F Liu, Y Qian (1999), "InP nanocrystals via surfactant-aided hydrothermal synthesis ", J Mater Chem 9, p1831 70 Park J., Joo J., Kwon S G., Jang Y., Hyeon T (2007), "Synthesis of monodisperse spherical nanocrystals", Angew Chem Int Ed 46, p 4630 71 Peng X., Battaglia D., (2002), "Formation of High Quality InP and InAs Nanocrystals in a Noncoordinating Solvent", Nano Lett 2, pp.1027-1030 72 Peng X., Wickkham, Alivisator A P ((1998), ), "Kinetics of II-VI and III-V colloidal semiconductor nanocrystal growth: “focusing” of size distribution”", J Am Chem Soc 120, p 5343 73 Peng Z A., Peng X (2001), "Formation of High-Quality CdTe, CdSe, and CdS Nanocrystals Using CdO as Precursor", J Am Chem Soc 123, p183 74 Peter R., Bleuse J., Pron A (2002), "Highly Luminescent CdSe/ZnSe Core/Shell Nanocrystals of Low Size Dispersion", Nano Lett 2, p 781 132 75 Peter R., Carayon S., Bleuse J (2003), " Large fuorescence quantum yield and low size dispersion from CdSe/ZnSe core/shell nanocrystals", Physica E 17, p95 76 Peter R., Protière M., Li L (2009), "Core/Shell Semiconductor Nanocrystals", Small 5, pp.154-168 77 Popov A S (1984), "Degradation Model of Red GaP LEDs", Physica status solidi (a) 81, pp 669-674 78 Porter V J., Mentzel T., Charpentier S., Kastner M A., Bawendi M G (2006), " Temperature-, gate-, and photoinduced conductance of closepacked CdTe nanocrystal films", Phys Rev B 73, p155303 79 Protière M., Peter R (2007), "Highly Luminescent Cd(1- x)Zn(x)Se/ZnS Core/Shell Nanocrystals Emitting in the Blue-Green Spectral Range", Small 3, pp.399-403 80 Qu L., Peng X (2002), "Control of Photoluminescence Properties of CdSe Nanocrystals in Growth", J Am Chem Soc 124, p2049 81 Qu L., Peng Z A., Peng X (2001), "Alternative Routes toward High Quality CdSe Nanocrystals", Nano Lett 1, p333 82 Rogach A L (2008), "Semiconductor Nanocrystal quantum Dots: Synthesis, Assembly, Spectroscopy and Applications", Springer, Wien, New York 83 Roither J., Heiss W., Gaponik N P., Talapin D V., Eychmüller A (2002), " Colloidally synthesises semiconductor nanocrystals in resonant cavity light emitting devices", Electronic Letters 38, p1373 84 S Gao, C Zhang, Y Liu, H Su, L Wei, T Huang, N Delass, S Shang, S E Mohney, J Wang, J Xu (2011), "Lasing from colloidal InP/ZnS quantum dots", Optics Express 19, p5528 133 85 S Husain, N Won, J Nam, J Bang, H Chung, S Kim (2009), "Onepot fabrication of high-quality InP/ZnS (core/shell) quantum dots and their application to cellular", ChemPhysChem 10, pp.1466-1470 86 Santos B S., Farias P M A., Fontes A., Brasil A G., Jovino C N., Neto A G C., Silva D C N., Menezes F D., Ferreira R ( 2008), "Semiconductor nanocrystals obtained by colloidal chemistry for biological applications", Applied Surface Science 255, p 796 87 Stevens-Kalceff M A., Tiginyanu I M., Langa S., Foll H., Hartnagel H L (2001), "Correlation between morphology and cathodoluminescence in porous GaP", J App Phys 89, p2560 88 Stringfellow G B., Cass T R , Burmeister R A (1977), "Degradation of GaP:N LEDs", J Elec Mater 6, pp.295-318 89 Talapin D V (2002), "Experimental and theoretical studies on the formation of highly luminescent II-VI, III-V and core-shell semiconductor nanocrystals", PhD Thesis, University of Hamburg, Germany 90 Talapin D V., Rogach A L., Kornowski A., Haase M., Weller H (2001), "Highly Luminescent Monodisperse CdSe and CdSe/ZnS Nanocrystals Synthesized in a Hexadecylamine–Trioctylphosphine Oxide–Trioctylphospine Mixture ", Nano Lett 1, pp 207-211 91 Talapin D V., Rogach A L., Mekis I., Haubold S., Kornowski A., Haase M., Weller H (2002), "Synthesis and Surface Modification of Amino-Stabilized CdSe, CdTe and InP Nanocrystals", Coll Surf A 202, pp.145-154 92 Thuy N T M., Chi T T K., Liem N Q (2011), "Preparation and characterization of CuInS2/ZnS core/shell nanocrystals synthesized in diesel", Optical Materials submitted 134 93 Thuy P T., Chi T T K., Liem N Q (2011), " Temperature-dependent photoluminescence study of InP/ZnS quantum dots.", Advances in Natural Sciences: Nanoscience and nanotechnology 2, p025001 94 Thuy P T., Thuy U T D., Chi T T K., Phuong L Q., Liem N Q., Li L., Peter R (2009), "Time-resolved photoluminescence measurement of InP/ZnS quantum dots", J Phys: Conf Series 187, p012014 95 Thuy U T D., (2010), Synthesis and characterization of III-V colloidal semiconductor nanocrystals doped with rare-earth ions, Ph.D.Thesis 96 Thuy U T D., Huyen T T T., Liem N Q., Peter R (2008), "Low temperature synthesis of InP nanocrystals", Materials Chem Phys 112, pp 1120-1123 97 Thuy U T D., Liem N Q., Thanh D X., Protière M., Peter R (2007), "Optical transitions in polarized CdSe, CdSe/ZnSe, and CdSe/CdS/ZnS quantum dots dispersed in various polar solvents", Appl Phys Lett 91, p241908 98 Thuy U T D., Peter R., Liem N Q (2010), "Luminescence properties of In(Zn)P alloy core/ZnS shell quantum dots", Appl Phys Lett 97, p193104 99 Thuy U T D., Thuy P T., Liem N Q., Li L., Peter R (2010), "Comparative photoluminescence study of close-packed and colloidal InP/ZnS quantum dots", Appl Phys Lett 96, p 073102 100 Tiginyanu I., Langa S., Foell H., UrsachiV " Porous III-V semiconductors", Online book 101 Tiginyanu I M., Kravetsky V., Langa S., Marowsky G., Monecke J., Foll H (2003), "Porous III-V compounds as nonlinear optical materials", Physica Status Solidi (a) 197(2), pp.549-555 135 102 Tjerkstra R W (2006), "Electrochemical formation of porous GaP in aqueous HNO3", Electrochemical and Solid-State Lett (5), pp.C81C84 103 Tjerkstra R W., Rivas J G., Vanmaekelbergh D., Kelly J J (2002), " Porous GaP Multilayers Formed by Electrochemical Etching", Electrochemical and Solid-State Letters (5), p G32 104 Toan P S., Thien T D., Liem N Q (2010), "Lager-scale synthesis of CdTe quantum dots in aqueous phase", Communication in Physics 20 p377 105 Tomioka K., Adachi S (2005), "Structural and photoluminescence properties of porous GaP formed by electrochemical etching", J App Phys 98, p 073511 106 Walker G W., Sundar V C., Rudzinski C M., Wun A W., Bawendi M G., Nocera ( 2003), "Quantum-dot optical temperature probes", Appl Phys Lett 83, pp 3555-3557 107 Wang F., Tan W B., Zhang Y., Fan X., Wang M ( 2006), " Luminescent nanomaterials for biological labelling", Nanotechnology 17 pR1 108 Wang S., Mamedova N., Kotov N A., Chen W., Studer J (2002), "Antigen/antibody immune complex from CdTe nanoparticle bioconjugates", Nano Lett 2,, pp.817–822 109 Wang Y., Chen H., Ye C., Hu Y (2008 ), "Synthesis and characterization of CdTe quantum dots embedded gelatin nanoparticles via a two-step desolvation method", Mat Lett 62, pp.3382–3384 110 Wehrspohn R B., Schweizer S L., Schilling J., Geppert T., Jamois C., Glatthaar R., (2004), "Application of photonic crystals for gas detection and sensing” Photonic Crystals: Advances in Design, Fabrication, and 136 Characterization", Busch K., Lolkes S., Wehrspohn R B., and Foll H., Eds., Wiley-VCH, Weinheim, Germany 111 Woggon U (1997), "Optical Properties of Semiconductor Quantum dot", Springer Tracts in Modern Physics 112 Wuister S F., Koole R., de Mello Donega C., Meijerink A (2005), "Temperature-dependent energy transfer in cadmium telluride quantum dot solids", J Phys Chem B 109, p 5504 113 X Michalet, F F Pinaud, L A Bentolila, J M Tsay, S Doose, J J Li, G Sundaresan, A.M.Wu, S S Gambhir, S Weiss (2005), "Quantum dots for live cells, in vivo imaging and diagnostics ", Science 307, p538 114 X Yang, D Zhao, K S Leck, S T Tan, Y X Tang, J Zhao, H V Demir, X W Sun (2012), "Full visible range covering InP/ZnS nano crystals with high photometric performance and their application to White quantum dot light-emitting diodes", Advanced materials 24, pp.4180-4185 115 Xu S., Ziegler J., Nann T (2008), "Rapid synthesis of highly luminescent InP and InP/ZnS nanocrystals", J Mater Chem 18, p2653 116 Y C Shen, M H Hon, L C Leu, L G Teoh (2010), "Morphological characterization of porous GaP prepared by electrochemical etching", Appl Phys A 98, pp.429-434 117 Yacobi B G (1980), "Temperature shift of the emission edge in ZnS and CdS", Phys Rev B 22, p1007 118 Yacobi B G., Brada Y., Lachish U., Hirsch C (1975.), "Phonongenerated microfields and temperature dependence of the absorption edge in II-VI compounds", Phys Rev B 11, p 2990 137 119 Yamaguchi T., Niina T (1981), "A high brightness GaP multicolor LED” Electron Devices", IEEE Transactions on 28, pp.588-592 120 Yun Z., Zhengtao D., Jiachang Y., Fangqiong T., Qun W (2007), "Using cadmium telluride quantum dots as a proton flux sensor and applying to detect H9 avian influenza virus", Anal Biochem 364, p122 121 Zang K., Mei Q., Guan G., Liu B., Wang S., Zhang Z (2010), "Ligand replacement-induced fluorescence switches of quantum dots for ultrasensitive detection of organophosphorothiate pesticides.", Anal Chem 82, p 9579 122 Zhang H., Zhou Z., Yang B (2003), "The Influence of Carboxyl Groups on the Photoluminescence of Mercaptocarboxylic AcidStabilized CdTe Nanoparticles", J Phys Chem B 107, pp 8-13 123 Zhang Y., Zhang H., Ma M., Guo X., Wang H (2009), "The influence of ligands on the preparation and optical properties of water-soluble CdTe quantum dots", Appl Surf Sci 255, pp 4747–4753 124 Zoteev A V., Kashkarov P K., Obraztsov A N., Timoshenko V Y (1996), "Electrochemical formation and optical properties of porous gallium phosphide", Semiconductors 30, pp.775-777 ... mạnh dạng x? ?p Vật liệu cấu trúc x? ?p chế tạo phương ph? ?p khác phương ph? ?p hoá học, phương ph? ?p ăn mịn điện hố, phương ph? ?p thủy nhiệt…Phương ph? ?p ăn mịn điện hố lựa chọn để chế tạo GaP x? ?p với ưu... 105] Do vậy, ' 'Nghiên cứu chế tạo số chế kích thích chuyển hố lượng vật liệu bán dẫn h? ?p chất III- P cấu trúc nano" lựa chọn làm đề tài nghiên cứu luận án 4 Mục đích luận án – Nghiên cứu tương tác... nội dung nghiên cứu, phương ph? ?p thực nghiệm lựa chọn phù h? ?p: Chấm lượng tử InP InP/ZnS chế tạo phương ph? ?p phun nóng dùng mơi hữu có nhiệt độ sơi cao, chế tạo vật liệu GaP x? ?p phương ph? ?p ăn mịn