Chƣơng này trỡnh bày phƣơng phỏp chế tạo chấm lƣợng tử cấu trỳc l i v với v dầy, phƣơng phỏp biến đổi bề m t cỏc chấm lƣợng tử CdSe ZnS để phõn tỏn chỳng vào nƣớc và nguyờn lý của cỏc k thuật thực nghiệm sử dụng trong luận ỏn.
2.1. Phƣơng phỏp chế tạo cỏc chấm lƣợng tử CdSe v i cấu trỳc l i/vỏ v i vỏ d v nhiều l p vỏ vỏ d v nhiều l p vỏ
2.1.1. Gi i thiệu về cỏc phƣơng phỏp chế tạo cỏc chấm lƣợng tử CdSe
C nhiều phƣơng phỏp khỏc nhau để chế tạo ra cỏc chấm lƣợng tử CdSe nhƣ tổng hợp trong mụi trƣờng oleic acid - octadecene [62], [77], [90], [100], trong mụi trƣờng nƣớc với cỏc chất hoạt động bề m t CHĐBM khỏc nhau, vớ dụ nhƣ mercaptopropionic acid (MPA) [54], thioglycolic acid [93], [101] và nhiệt phõn cỏc tiền chất cơ kim ở nhiệt độ cao [20], [61], [63], [81], [82]. Trong luận ỏn này, chỳng tụi chỉ trỡnh bày về phƣơng phỏp nhiệt phõn cỏc tiền chất cơ kim ở nhiệt độ cao, để chế tạo ra chấm lƣợng tử CdSe và CdSe với cấu trỳc l i v dày và đa lớp. Đõy là loại chấm lƣợng tử c thể bị kớch thớch trong dải phổ rộng, nhƣng phổ phỏt xạ đ c trƣng của chỳng lại h p, hiệu suất HQ cao và c tớnh ổn định quang lõu dài [30]. Ở dạng tinh thể khối với cấu trỳc lập phƣơng giả kẽm ZB , nhiệt độ 300 K, CdSe cú độ rộng vựng cấm là Eg = 1,692 eV, tƣơng ứng với bƣớc s ng phỏt xạ c 733 nm, và Eg = 1,756 eV 706 nm khi CdSe ở pha tinh thể lục giỏc W [38]. Nhƣ đó biết, khi kớch thƣớc hạt giảm tới c vài nanomet, cỏc mức n ng lƣợng của điện tử và lỗ trống trở nờn giỏn đoạn và độ rộng vựng cấm t ng lờn, bƣớc s ng phỏt xạ sẽ bị dịch chuyển về phớa cỏc bƣớc s ng ngắn hơn so với bỏn dẫn khối. Do vậy, phổ phỏt xạ của cỏc chấm lƣợng tử CdSe sẽ bao phủ toàn bộ vựng ỏnh sỏng nhỡn thấy, tựy theo cỏc kớch thƣớc khỏc nhau.
Về m t nguyờn tắc, c thể sử dụng nhiều loại hợp chất ban đầu khỏc nhau c chứa cỏc ion Cd2+
và Se2- để tham gia phản ứng tạo ra hợp chất CdSe. Nhƣ vậy, ta c thể c cỏc phản ứng trong mụi trƣờng nƣớc, ho c là ƣa nƣớc, ho c là trong cỏc mụi trƣờng hữu cơ khụng phõn cực. Trong khuụn khổ của luận ỏn, chỳng tụi đó sử dụng phƣơng phỏp chế tạo trong mụi trƣờng chất hữu cơ là TOPO, TOP và HDA. Hỡnh 2.1 trỡnh bầy sơ đ hệ chế tạo, đƣợc tham khảo từ cụng trỡnh của Polina Olegovna Anikeeva, luận ỏn tiến s bảo vệ tại trƣờng Đại học Cụng nghệ Massachusetts n m 2009 [2].
H nh 2.1. Hỡnh v trỡnh bày sự tổng hợp chấm lượng tử trong bỡnh ba cổ. Cỏc tiền chất cơ kim được tiờm vào dung dịch hữu cơ núng và chỳng s tạo thành cỏc