4. Bố cục và nội dung của luận án
1.7.3. Chế tạo lớp vỏ cho hạt nano có cấu trúc lõi/vỏ
Các chấm lượng tử sau khi chế tạo xong có thể có các phân tử liên kết trên bề mặt (các ligand của chất ổn định bề mặt) cho phép thụ động hóa một phần các liên kết hở trên bề mặt tinh thể nano. Tuy nhiên các ligand này liên kết không bền, và trong nhiều trường hợp cần phải loại bỏ khỏi các chấm lượng tử khi sử dụng, nên thường là một loại vật liệu có cấu trúc tương tự, có band gap lớn hơn band gap của vật liệu cấu trúc lõi, có tác dụng như một lớp áo bên ngoài cho vật liệu [112]. Trong nhiều trường hợp, để có được lớp vỏ hoàn hảo giảm thiểu ứng suất với vật liệu lõi, một lớp vỏ trung gian nữa được bổ sung giữa chấm lượng tử lõi và lớp vỏ ngoài cùng, tạo thành cấu
23
trúc lõi/vỏ/vỏ làm cho vật liệu ổn định và bền hơn, có tính chất quang tốt hơn [113, 114].
Nguyên lý chế tạo lớp vật liệu vỏ là quá trình chuyển dịch điện tử dần dần vật liệu vỏ trên bề mặt của tinh thể nano lõi. Do đó, nguồn cung cấp tác chất cho vật liệu vỏ phải được bổ sung từ từ (để tránh tạo thành các pha vật liệu riêng biệt, tách biệt khỏi vật liệu lõi). Các hợp chất của tác chất phải được phân hủy ở nhiệt độ tạo vỏ, để tạo thành các nguyên liệu tương ứng cho vật liệu vỏ. Các công bố về chế tạo vật liệu có cấu trúc lõi/vỏ đã chỉ rõ và phân tích ưu điểm, tính phù hợp của các tác chất sử dụng [115]. CdS và ZnS là vật liệu chế tạo lớp vỏ phổ biến cho các loại chấm lượng tử. Lớp vỏ CdS hoặc ZnS cũng thường được làm trung gian cho vỏ ZnS để tạo thành cấu trúc vỏ kép theo cấu trúc lõi/vỏ/vỏ [116].