Phương pháp phun nĩng (hot-injection)

Một phần của tài liệu 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 (Trang 33 - 34)

Trong phần này trình bày phương pháp phun nĩng sử dụng dung mơi cĩ nhiệt độ sơi cao [1, 68] để chế tạo chấm lượng tử InP.

Phương pháp này tách biệt khá rõ về mặt thời gian hai quá trình tạo mầm vi tinh thể và phát triển tinh thể nano. Khi tạo mầm vi tinh thể, một dung dịch tiền chất ở nhiệt độ phịng được phun nhanh vào một dung dịch tiền chất cĩ chứa chất hoạt động bề mặt được chuẩn bị sẵn ở nhiệt độ khá cao (230-300

0C) trong bình phản ứng. Khi đĩ, quá trình tạo thành các mầm vi tinh thể xảy ra rất nhanh trong dung dịch với nồng độ của các tiền chất đều quá bão hồ. Do sinh ra gần như đồng thời trong mơi trường quá bão hồ, nên kích thước và chất lượng các mầm vi tinh thể khá đồng nhất. Sau khi sinh ra các mầm vi tinh thể, nồng độ monomer của các tiền chất trong dung dịch phản ứng giảm xuống dưới ngưỡng cĩ thể tiếp tục sinh ra các mầm vi tinh thể mới. Khi đĩ quá trình phát triển của các mầm vi tinh thể xảy ra trong mơi trường cĩ monomer của các tiền chất ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ khi tạo mầm. Cùng với quá trình lớn lên của các tinh thể nano, lượng monomer tiền chất tiếp tục giảm. Thời gian phát triển tinh thể kéo dài cĩ thể dẫn tới sự gia tăng phân tán kích thước hạt vật liệu do hiệu ứng bồi lở Ostwald. Việc bổ sung monomer của các tiền chất trong quá trình phát triển tinh thể cĩ thể đưa động học phản ứng trở lại điều kiện hội tụ kích thước, nhưng tất nhiên là làm phức tạp thêm cơng nghệ chế tạo các chấm lượng tử bán dẫn. Phương pháp này được tiến

hành lần đầu tiên bởi Murray và cộng sự [25]. Murray đã chế tạo các chấm lượng tử CdSe bằng cách phun hỗn hợp tiền chất của Cd và Se vào dung dịch tri-n-octylphosphine oxide (TOPO) ở 300 0C. Nhiệt độ phát triển tinh thể nằm trong khoảng 230-260 0C. Chức năng của chất hoạt động bề mặt ở đây như một phần tử điều chỉnh tốc độ phản ứng và tốc độ phát triển tinh thể (liên quan tới điều chỉnh kích thước của hạt vật liệu) và ngăn cản khơng cho các hạt vi tinh thể tụ đám với nhau (để tạo được dung dịch keo – colloidal solution). Ngồi ra, với liên kết phân tử với các liên kết hở trên bề mặt hạt vật liệu, các phân tử chất hoạt động bề mặt cịn cĩ tác dụng thụ động hố, làm tăng cường độ huỳnh quang của các tinh thể nano.

Một phần của tài liệu 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 (Trang 33 - 34)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(138 trang)