C ềơ ks ỡ
H nh 3.17 Giản đồ nhiễu xạ ti aX của cỏc mẫu chấm lượng tử CdSe và chấm
lượng tửvới cấu trỳc CdSe/ZnSe 2ML/ZnS xML (x= 13 ML và 17 ML).
Giản đ nhiễu xạ tia X cho ta thấy pha tinh thể của l i CdSe là đơn pha lục giỏc, theo th chuẩn JCPDS-ICDD số 08-0459. Pha tinh thể l i CdSe quan sỏt đƣợc trong mẫu chấm lƣợng tử của chỳng tụi cũng giống nhƣ pha tinh thể của cỏc chấm
lƣợng tử CdSe quan sỏt đƣợc bởi cỏc tỏc giả Talapin cụng bố n m 2004 [81]. Trong bài bỏo này, cỏc tỏc giả đó nghiờn cứu cỏc chấm lƣợng tử với lớp v trung gian ZnSe c độ dày 1,4 ML và lớp v ngoài cựng ZnS từ 1 đến 4 ML. Cỏc tỏc giả đó quan sỏt thấy đối với lớp v ngoài ZnS 4ML thỡ c sự dịch nh cỏc đỉnh nhiễu xạ 110 và 112 về phớa cỏc g c 2θ nh hơn, tƣơng ứng với sự gión nở mạng tinh thể ZnS và một số đỉnh của CdSe dịch về phớa cỏc g c 2θ lớn hơn tƣơng ứng với sự nộn mạng tinh thể của l i CdSe. Trờn giản đ nhiễu xạ tia X hỡnh 3.17 , chỳng tụi cũng quan sỏt thấy hiện tƣợng này, đ là sự dịch cỏc đỉnh nhiễu xạ về phớa 2 lớn hơn, đối với mẫu c lớp v ZnS dày. T m lại, chỳng tụi đó thu đƣợc cỏc chấm lƣợng tử CdSe l i kết tinh dạng lục giỏc, sau khi bọc lớp đệm ZnSe 2ML, trờn giản đ nhiễu xạ tia X, chỳng tụi quan sỏt thấy c t n tại cả hai pha tinh thể: lục giỏc của CdSe và lục giỏc của ZnSe, và với mẫu bọc v dày ZnS, chỳng tụi thu đƣợc cỏc đỉnh nhiễu xạ đ c trƣng cho pha tinh thể lục giỏc của ZnS. Hỡnh 3.18 là giản đ nhiễu xạ tia X của loạt mẫu CdSe đƣợc bọc v ZnS dày hơn 19 ML . Cỏc kết quả về thực nghiệm quan sỏt thấy cỏc pha tinh thể đ c trƣng cho lớp v , đối với cỏc chấm lƣợng tử c v dày, hoàn toàn tƣơng tự với cỏc cụng bố nƣớc ngoài [75].
10 20 30 40 50 60 70 ZnS-W(JCPDS 36-1450) (110) (100) (103) (110) (100) (112) (103) (110) (100) CdSe-W (JCPDS 08-0459) C -ờ ng độ ( đ.v .t .y ) 2 theta (độ) CdSe CdSe/ZnSe2ML ZnSe-W(JCPDS 15-0150) CdSe/ZnSe/ZnS19ML (112) CdSe/ZnSe2ML/ZnS19ML
3.2. Quỏ tr nh chu n cỏc chấm lƣợng tử th nh dạng t nano
Để c thể dựng cỏc chấm lƣợng tử ở dạng bột rắn thay cho việc dựng trực tiếp từ dạng l ng, chỳng tụi đó chuyển cỏc chấm lƣợng tử này sang dạng bột b ng phộp loại b cỏc phõn tử ligand bỏm xung quang cỏc chấm lƣợng tử. Lớp chất hữu cơ ligand bao phủ bờn ngoài cỏc chấm lƣợng tử c tỏc dụng ng n cỏc chấm lƣợng tử kết tụ đỏm lại với nhau.
Ta chỉ việc dựng methanol, là chất hoà tan đƣợc cỏc chất hữu cơ là TOPO, TOP hay HDA, đƣa vào dung dịch huyền phự cỏc chấm lƣợng tử. Cỏc chấm lƣợng tử sẽ đƣợc tỏch ra b ng phộp quay ly tõm, loại b cỏc phõn tử hữu cơ và cỏc tiền chất khụng phản ứng, nếu c n lại trong dung dịch. Quỏ trỡnh này c thể l p lại vài lần để nhận đƣợc cỏc chấm lƣợng tử c độ sạch cao, khụng c n cỏc ligand bỏm xung quanh. Nhiều mẫu CdSe và CdSe cấu trỳc l i v dạng huyền phự đó đƣợc chuyển sang dạng bột khụ để xỏc định pha tinh thể của chỳng. Hỡnh 3.19 là ảnh một số mẫu bột chấm lƣợng tử CdSe/ZnS.
Hỡnh 3.19.Ảnh của bột chấm lượng tửCdSe/ZnS dưới ỏnh sỏng đốn tử ngoại.
3.3. Kết luận
Từ cỏc kết quả thực nghiệm thu đƣợc, chỳng tụi rỳt ra một số kết luận sau: 1. Đó chế tạo đƣợc cỏc chấm lƣợng tử CdSe phỏt xạ HQ theo cỏc kớch thƣớc khỏc nhau, từ 2,8 đến 6,5 nm. Đó chế tạo đƣợc cỏc chấm lƣợng tử CdSe ZnS với độ dày lớp v thay đổi từ 1 ML đến 19 ML với lớp đệm trung gian là ZnSe ho c CdS, ho c khụng c lớp đệm. Nhiệt độ nuụi chấm lƣợng tử là 180 oC đến 290 oC thay đổi tựy theo kớch thƣớc mong muốn của chấm lƣợng tử. Thời gian nuụi chấm lƣợng tử là 18
phỳt, cần ủ nhiệt và khuấy trộn mạnh trong 1 giờ. T lệ tớnh theo mol của cỏc tiền chất Cd/Se là 1/1,45.
2. Cỏc nghiờn cứu về giản đ nhiễu xạ tia X cho thấy, chỳng tụi c thể chế tạo ra cỏc chấm lƣợng tử kết tinh đơn pha lục giỏc, ho c là lập phƣơng. Với cỏc chấm lƣợng tử cấu trỳc l i v thỡ chỳng thể hiện r cấu trỳc pha tinh thể của lớp v ZnS lục giỏc. Hỡnh dỏng của cỏc chấm lƣợng tử là hỡnh cầu tr n, kớch thƣớc l i và l i v ―khổng l ‖ quan sỏt trờn cỏc ảnh TEM và FE-SEM là phự hợp với độ dày lớp v theo mong muốn. Cỏc chấm lƣợng tử l i v CdSe ZnSe ZnS19 ML c kớch thƣớc 20 nm.
CHƢƠNG 4