4. Các ứng dụng của vật liệu bán dẫn CdS và vật liệu nano bán dẫn từ
3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian chế tạo đến sự phát triển của các NC CdS
Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chế tạo đến sự phát triển của các NC CdS, các NC CdS được lấy ra sau các khoảng thời gian từ 1 đến 180 phút. Sự thay đổi theo thời gian phản ứng của phổ hấp thụ và phổ PL của các NC CdS được biểu diễn trên hình 3.3. Độ hấp thụ tại vị trí đỉnh hấp thụ thứ nhất và cường độ PL đã được chuẩn hóa. Kết quả quan sát trên hình 3.3 cho thấy khi thời gian chế tạo tăng thì đỉnh phổ hấp thụ và PL của các NC CdS dịch về phía bước sóng dài, chứng tỏ kích thước của các NC CdS tăng dần. Đỉnh hấp thụ thứ nhất của các NC CdS rõ nét chứng tỏ kích thước đồng đều của các NC CdS.
Hình 3.3. Phổ hấp thụ và PL của các NC CdS theo thời gian phản ứng
Sự thay đổi kích thước hạt và PL FWHM theo thời gian phản ứng được quan sát trong hình 3.4. Từ hình 3.4 ta nhận thấy sự thay đổi của PL FWHM theo thời gian phản ứng có hai giai đoạn khác nhau. Trong 30 phút đầu tiên của phản ứng, PL FWHM giảm, đạt cực tiểu khoảng 26 nm sau đó PL FWHM tăng khi tiếp tục tăng thời gian chế tạo mẫu. PL FWHM tăng khi thời
gian chế tạo mẫu lớn hơn 30 phút có thể do khi đó các tiền chất trong dung dịch đã tham gia gần hết vào quá trình phát triển của NC, làm giảm mạnh nồng độ. Khi lượng tiền chất bị giảm đi nhiều dẫn đến sự tan ra của các NC CdS có kích thước nhỏ, lượng vật chất này sẽ tiếp tục phát triển trên các NC CdS có kích thước lớn hơn kích thước trung bình, dẫn đến PL FWHM bị mở rộng. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với các kết quả nghiên cứu, khảo sát lý thuyết về động học phát triển hạt cũng như các nghiên cứu thực nghiệm về quá trình phát triển của các NC CdTe hay CdSe [28].
Hình 3.4. Sự phụ thuộc đường kính hạt và PL FWHM vào thời gian phản ứng
Với mục đích chế tạo các NC CdS và CdS:Mn có kích thước đồng đều, dựa trên kết quả trong hình 3.4, chúng tôi lựa chọn thời gian chế tạo các NC CdS và CdS:Mn là 30 phút cho các thí nghiệm tiếp theo.