Tính chất quang của tinh thể nano phụ thuộc vào kích thước, do đó muốn đạt được sự phân bố về kích thước hẹp phải điều kiển cẩn thận sự phát triển của nano trong dung dịch Colloide. Có nhiều phương pháp hóa học để chế tạo hạt nano bán dẫn, tuy nhiên trong nghiên cứu này tác giả [3] chỉ quan tâm đến phương pháp tạo hạt nano ở nhiệt độ thấp và tạo ra sự phân bố kích thước hạt đồng đều của CdSe. Do đó, phương pháp Colloide liên kết bề mặt là một phương pháp thích hợp để tổng hợp CdSe .
Phương pháp này đã được sử dụng thành công cho việc tổng hợp hạt nano bán dẫn CdS và CdSe từ trên mười năm nay. Hợp chất hữu cơ được dùng để liên kết bề mặt là đơn giản, rẻ tiền và cho phép tối ưu hóa sự phân bố kích thước hạt. Hạt nano bán dẫn được hình thành do những phản ứng của những thành phần Cd2+ với khí selen dưới sự điều khiển của hợp chất hữu cơ liên kết bề mặt. Ví dụ xuất phát từ cadimium acetate Cd(Ac)2 theo phản ứng sau: Cd2+ + H2Se → CdSe + 2H+
Phương pháp này cần tối ưu hóa những thông số như tỷ số mol Cd/Se và hợp chất hữu cơ liên kết bề mặt.
Quá trình phát triển của hạt coi như là sự tăng tuyến tính của phản ứng polyme hữu cơ giữa ion cadimium với selen, vì vậy sự phát triển hạt tăng dần. Để ngăn chặn sự phát triển của hạt, nhiều tác giả đã dùng nhóm thiol như là tác nhân ngăn chặn bề mặt. Herron và các cộng sự đã mô tả phản ứng giữa ion Cd2+- thiol Cd2+-S để điều khiển sự hình thành của dung dịch nano CdS. Việc dùng hợp chất hữu cơ như thiol để ngăn chặn sự kết tủa và đồng thời nhằm bảo vệ bề mặt không bị oxy hóa với sự tối ưu hóa những mức bẫy điện tử được tạo ra. Vì vậy thông số liên kết bề mặt cần được tối ưu hóa trong nghiên cứu này.
Luận Văn Thạc Sĩ Vật Lý GVHD : TS. Lâm Quang Vinh 35
Hình 3.3. Dùng hợp chất hữu cơ thiol làm tác nhân ngăn chặn bề mặt.