4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.2.4. Ứng dụng và một số phƣơng pháp chế tạo của vật liệu
Nhờ có những tính chất đặc biệt khi ở kích cỡ nano, CdS ngày càng đƣợc quan tâm, chiếm ƣu thế và trở thành một trong những vật liệu có tầm quan trọng, đƣợc ứng dụng rộng rãi trong một số lĩnh vực nhƣ quang điện hóa. Màng CdS có tính chất quang điện hóa, đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp bốc hơi bột CdS bằng kĩ thuật bay hơi cực nhanh. CdS đƣợc dùng nhƣ là một nguyên liệu để sản sinh ra dòng điện nhƣ trong tế bào quang điện mặt trời [34].
Bảng 1.3. Các thông số vật lý đặc trƣng của vật liệu CdS dạng khối.
Tính chất Giá trị
Khối lƣợng riêng 4,92 (g/cm3) Khối lƣợng phân tử 144,46 (g/mol) Thông số mạng a = 4,136 Å,
c = 6,713 Å Độ rộng vùng cấm 2,42 eV (300K) Khối lƣợng hiệu dụng của electron 0,153 – 0,171
Khối lƣợng hiệu dụng của lỗ trống 0,7 (nặng) 5 (nhẹ) Độ dẫn nhiệt 0,20 WK-1cm-1 ( c axis) Hằng số điện môi c = 8,64 c = 8,28 Độ linh động electron ~ 400 cm2V-1s-1 Độ linh động lỗ trống 15 m2V-1s-1
Trong máy chụp ảnh, bộ phận thu ảnh thƣờng có một tấm vật liệu nhạy cảm với ánh sáng làm bằng CdS, miếng này đƣợc nối với bộ phận của pin. Do CdS rất nhạy với ánh sáng nên khi có ánh sáng vào thì nó dễ dàng hấp thụ tạo ra năng lƣợng đủ để điều khiển đóng mở màng trập dù rằng các hệ thống của máy đều làm bằng kim loại.
Ứng dụng quan trọng nhất của hạt nano CdS là dùng để đánh dấu hàng hóa, chứng từ và tiền giấy nhằm chống làm giả. CdS đƣợc dùng để tiêm vào cơ thể động vật để quan sát chụp ảnh các cơ quan tế bào… Ngoài ra nó còn đƣợc ứng dụng trong việc dò ung thƣ, đƣa thuốc đến tế bào ung thƣ [35].
Hiện tại có rất nhiều phƣơng pháp chế tạo mẫu CdS dƣới dạng khối và màng. Các phƣơng pháp này đƣợc chia làm hai nhóm chính: nhóm các phƣơng pháp vật lý và nhóm các phƣơng pháp hóa học.
Nhóm các phƣơng pháp vật lý bao gồm: bốc bay nhiệt trong chân không, phún xạ cao áp cao tần, bay hơi chùm điện tử, lắng đọng bằng xung Laser,…. Ƣu điểm của nhóm phƣơng pháp này là chế tạo đƣợc mẫu với độ tinh khiết cao, đồng nhất về quang học và mật độ hạt cao. Tuy nhiên các phƣơng pháp này đòi hỏi cao về công nghệ chế tạo nhƣ phải thực hiện
trong các môi trƣờng chân không cùng với các thiết bị phức tạp.
Nhóm các phƣơng pháp hóa học bao gồm: Phƣơng pháp Sol-gel, nhúng keo, phƣơng pháp phun tĩnh điện, lắng đọng điện hóa, phƣơng pháp đồng kết tủa, phƣơng pháp cấy ion, phƣơng pháp hóa ƣớt…. Ƣu điểm của phƣơng pháp hóa học là dễ áp dụng, giá thành thấp, có thể thay đổi dễ dàng nồng độ pha tạp và có khả năng đƣa vào chế tạo hàng loạt. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là độ tinh khiết của mẫu không cao, phụ thuộc vào môi trƣờng nên không ổn định.