3. Phương pháp nghiên cứu
2.2.4. Phổ huỳnh quang
Đối với vật liệu bán dẫn, cơ chế của PL như sau: Khi hấp thụ photon, điện tử sẽ chuyển từ vùng hóa trị lên các mức kích thích của vùng dẫn. Sau đó là một quá trình hồi phục dao động không bức xạ xảy ra rất nhanh (bậc ps), đưa điện tử trở về trạng thái kích thích có năng lượng thấp nhất. Tiếp theo là quá trình hồi phục của điện tử về trạng thái cơ bản trong vùng hóa trị và bức xạ photon (với thời gian sống bậc ns). Sự hồi phục của điện tử có thể theo một hướng khác do điện tử (hoặc) lỗ trống bị bắt bởi các trạng thái bẫy hạt tải trong vùng cấm, gây ra sự dịch đỏ của huỳnh quang hoặc sự hồi phục không bức xạ.
Sơ đồ khối của một hệ đo phổ huỳnh quang được trình bày trên hình 2.6. Tín hiệu huỳnh quang phát ra do quá trình hồi phục của điện tử được phân tích qua máy đơn sắc và được thu nhận qua đầu thu, biến đổi thành tín hiệu điện và đưa vào máy tính để vẽ đường cong sự phụ thuộc của cường độ huỳnh quang vào bước sóng phát xạ.
Hình 2.6.Sơ đồ khối của hệ đo phổ huỳnh quang
Trong luận văn này phổ PL của NC CdSSe 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.