4. Các ứng dụng của vật liệu bán dẫn CdS và vật liệu nano bán dẫn từ
2.2.3. Hấp thụ quang học
Hấp thụ quang là phương pháp không thể thiếu được khi nghiên cứu tính chất quang của các NC bán dẫn. Từ phổ hấp thụ quang có thể nhận được thông tin về hiệu ứng giam giữ lượng tử đối với các hạt tải, xác định mức năng lượng cơ bản và các mức năng lượng kích thích của exciton, đánh giá phân bố kích thước hạt, tính kích thước và nồng độ của các NC trong dung dịch.
Hình 2.4 trình bày sơ đồ nguyên lý của hệ đo hấp thụ quang hai chùm tia. Nhờ cách tử, ánh sáng tới được tách thành các bước sóng đơn sắc. Tiếp đó, chùm sáng đơn sắc được chia thành hai tia có cường độ bằng nhau nhờ gương bán phản xạ. Một trong hai tia sáng truyền qua cuvet thạch anh chứa dung dịch mẫu cần nghiên cứu, có cường độ I sau khi truyền qua mẫu. Tia còn lại truyền qua cuvet tương tự chứa dung môi để so sánh. Cường độ của tia sáng sau khi truyền qua mẫu so sánh là I0. Việc quay cách tử và tự động so sánh cường độ các tia sáng sau khi truyền qua dung dịch chứa mẫu nghiên cứu và mẫu dung môi sẽ cho phép nhận được phổ hấp thụ của mẫu nghiên cứu dưới dạng sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào bước sóng.
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ đo hấp thụ UV-Vis hai chùm tia.
Để xác định độ rộng vùng cấm quang của các NC CdS và CdS:Mn, phổ hấp thụ của chúng được đo trên thiết bị UV-Vis hai chùm tia Jasco V-770
(Varian-Cary) tại viện Khoa học công nghệ, Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên. Khoảng phổ làm việc của thiết bị từ 200 đến 2700nm với độ lặp lại ± 0.1nm. Nhằm tránh sự tái hấp thụ, sau khi được chế tạo ra, các NC CdS và CdS:Mn được phân tán trong dung môi Toluene với nồng độ rất thấp. Dựa trên hình dạng, vị trí đỉnh hấp thụ exciton thứ nhất và xu hướng dịch của đỉnh exciton thứ nhất để phân tích mối quan hệ giữa tính chất quang của NC với các điều kiện chế tạo.