Cũng như phương pháp hấp thụ quang, phương pháp quang PL rất hiệu quả để nghiên cứu tính chất quang của các NC bán dẫn. Phổ PL cung cấp thông tin về chuyển dời quang trong các NC bán dẫn, về các đặc trưng phát xạ của chúng như vị trí năng lượng của đỉnh phát xạ, độ rộng bán phổ (FWHM) và cường độ phát xạ. Qua đó có thể đánh giá về màu phát xạ, độ đơn sắc, phân bố kích thước hạt, và khi kết hợp với phép đo hấp thụ quang có thể đánh giá hiệu suất phát xạ của NC. Ngoài ra, khi khảo sát phổ PL theo nhiệt độ còn có thể khai thác các thông tin bổ sung về quá trình tán xạ hạt tải đối với các phonon âm học, phonon quang học và các sai hỏng mạng, cũng như khai thác thông tin về các quá trình vi mô xảy ra tại bề mặt tiếp giáp trong các cấu trúc nano dị chất. Trong mối liên hệ với công nghệ chế tạo, từ các phổ hấp thụ và PL có thể đánh giá ảnh hưởng của điều kiện chế tạo lên chất lượng của NC và các tính chất quang của chúng.
Trong luận văn này phổ PL của NC Zn1-xCdxS được đo trên thiết bị Varian Cary Eclipse tại viện Vật lý, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Phổ kế huỳnh quang này sử dụng nguồn sáng kích thích là đèn Xe phát ánh sáng liên tục trong khoảng bước sóng từ 200 nm đến 900 nm và có công suất 450 W. Phổ kế huỳnh quang Cary Eclipse sử dụng đầu thu là ống nhân quang điện (PMT) với độ nhạy rất cao. Độ nhạy của các PMT này có thể trải ra tới cả vùng 900 nm mà không bị ảnh hưởng của ánh sáng tử ngoại. Hình 2.7 trình bày cấu hình chi tiết của máy phổ kế huỳnh quang Cary Eclipse mà chúng tôi đã sử dụng trong luận văn này. Dựa trên hình dạng phổ PL, vị trí đỉnh, xu hướng dịch, độ rộng bán phổ và cường độ đỉnh PL để phân tích mối liên hệ giữa tính chất quang của các NC với các điều kiện chế tạo.
Kết luận chương 2
Các mẫu NC Zn1-xCdxS đã được chế tạo bằng phương pháp hóa ướt. Trong luận văn này, ba thông số công nghệ đã được khảo sát là nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng và tỷ lệ các tiền chất Zn/Cd, trong khi tất cả các thông số công nghệ khác đều được giữ nguyên. Các phương pháp khảo sát đặc trưng của NC Zn1-xCdxS như hình dạng, kích thước, cấu trúc tinh thể, tính chất hấp thụ quang và quang huỳnh quang của chúng đã được trình bày.
Chương 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Trong chương này sẽ trình bày các kết quả nhận được và thảo luận về ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng và tỷ lệ các tiền chất Zn/Cd đến các đặc trưng vật lý của NC Zn1-xCdxS, cụ thể là hình dạng, kích thước, cấu trúc tinh thể, tính chất hấp thụ quang và quang huỳnh quang.
3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến các đặc trưng vật lý của nano tinh thể Zn1-xCdxS