.
Hình 3.15: Phổ PL của các màng
Để phân tích quá trình dịch chuyển điện tử của màng TiO2-CdSe chúng tôi tiến hành đo phổ quang phát quang.
Từ phổ quang phát quang của các mẫu (hình 3.15) ta thấy cường độ phát quang khi có mặt của TiO2 rất thấp so với khi chỉ có tinh thể nano CdSe. Và với nhiệt độ xử lý mẫu càng cao thì cường độ phát quang càng giảm mạnh. Điều này có thể giải thích như sau (hình 3.16):
Hình 3.16: Quá trình chuyển điện tích từ CdSe sang TiO2
Khi không có mặt TiO2 các electron của CdSe sau khi hấp thụ ánh sáng sẽ nhảy lên vùng dẫn hình thành các cặp electron và lỗ trống: CdSe + hυ → CdSe(h+
+ e-). Sau đó các cặp e/h sẽ tái hợp và bức xạ: CdSe(h+ + e-) → CdSe + hυ’. Nhưng với sự có mặt của TiO2, quá trình phát quang bị dập tắt do sự tái hợp bức xạ của electron ở vùng dẫn và các lỗ trống ở vùng hóa trị của CdSe giảm mạnh. Lúc này điện tử sau khi bị kích thích lên vùng dẫn của CdSe, không tái hợp trở lại mà chuyển dời sang vùng dẫn của TiO2: CdSe (h+ + e-) + TiO2 → CdSe(h+
) + TiO2(e- ). Cuối cùng tái hợp với lỗ trống của TiO2 hoặc bị bẫy trong các khuyết tật điện tử thông qua dịch chuyển không phát xạ. Vì vậy ta quan sát thấy cường độ phát quang giảm mạnh[6,10,24, 42,31,17,22].
Ngoài ra, nếu bề mặt tinh thể bị oxi hóa thì cũng sẽ gây dập tắt phát quang, tuy nhiên theo các kết quả đo XRD cũng như Raman thì không có hiện tượng oxi hóa bề mặt của CdSe thành CdO. Như vậy, sự dập tắt quang hoàn toàn do sự chuyển dời điện tích từ CdSe sang TiO2.
Mặt khác, khi nung nhiệt độ cao đỉnh phát quang của màng TiO2
Kết luận: Qua quá trình khảo sát tính chất quang của màng TiO
-CdSe có xu hướng dịch dần về phía sóng dài. Đó là do khi nhiệt độ nung tăng, vật liệu bị tinh thể hóa dẫn đến bờ hấp thụ càng dịch về phía sóng dài (phổ hấp thụ UV-Vis ở hình 3.10) do đóđỉnh phát quang dịch vềphía đỏ.
2-CdSe chúng tôi kết luận rằng: màng TiO2-CdSe được tạo thành bằng phương pháp ngâm trực
tiếp màng TiO2 trong dung dịch nano CdSe 20h với các nhiệt độ xử lý mẫu khác nhau đã cho thấy sự hấp thụ của CdSe lên mạng lưới TiO2. Đặc biệt từ phổ quang phát quang cho thấy sự dịch chuyển thành công của các hạt tải điện từ vùng dẫn CdSe sang vùng dẫn của TiO2