H nh 2.1 ỡnh v trỡnh bày sự tổng hợp chấm lượng tử trong bỡnh ba cổ Cỏc tiền chất cơ kim được tiờm vào dung dịch hữu cơ núng và chỳng s tạo thành cỏc
2.3.5. Phƣơng phỏp phổ huỳnh quang
Quang HQ của chấm lƣợng tử là quỏ trỡnh tỏi hợp phỏt xạ ra photon, của điện tử từ trạng thỏi kớch thớch với lỗ trống ở trạng thỏi cơ bản, sau khi nhận n ng lƣợng kớch thớch quang. Quỏ trỡnh phỏt quang c thể mụ tả là quỏ trỡnh dựng n ng lƣợng kớch thớch vớ dụ là photon để kớch thớch điện tử từ một trạng thỏi cơ bản nào đ , lờn một trạng thỏi kớch thớch c n ng lƣợng cao hơn, đối với chất bỏn dẫn thỡ n ng lƣợng này cần phải lớn hơn ho c là b ng Eg độ rộng vựng cấm , điện tử sau đ quay trở lại trạng thỏi cơ bản b ng cỏch tỏi hợp với lỗ trống ở trạng thỏi cơ bản, kốm theo sự phỏt xạ photon. Trong nghiờn cứu này, phổ HQ c ngu n gốc từ quỏ trỡnh tỏi hợp phỏt xạ của c p điện tử - lỗ trống bị giam giữ trong chấm lƣợng tử CdSe. Phổ quang HQ cho phộp ta nghiờn cứu cấu trỳc điện tử và nhiều tớnh chất quan trọng khỏc nhau của vật liệu. Nguyờn lý của hệ đo LabRam-1B đƣợc trỡnh bày trờn hỡnh 2.14.
Hỡnh 2.14. Sơ đồ nguyờn lý hệ đo LabRam-1B.
Ánh sỏng từ ngu n kớch thớch đơn sắc, đƣợc chiếu tới mẫu là cỏc chấm lƣợng tử CdSe ho c CdSe ZnS phõn tỏn trong dung mụi toluen. Khi đo so sỏnh thỡ mẫu đƣợc chứa trong cuvet thạch anh với cựng một n ng độ, ho c mẫu đƣợc để trong lọ thủy tinh để đo, ho c kớch thớch quang trực tiếp lờn mẫu nếu mẫu ở dạng bột rắn. Bức xạ HQ phỏt ra từ mẫu thỡ đƣợc thu vào một đầu của sợi quang, ho c đƣợc hội
tụ vào kớnh hiển vi và đƣợc đƣa vào cỏch tử ho c mỏy đơn sắc, để phõn tớch và xử lý chỳng thành cỏc bƣớc s ng phỏt xạ riờng biệt. Sau đ , tớn hiệu quang đƣợc đƣa vào bộ detector và đƣợc xử lý để biến đổi thành tớn hiệu điện, tớn hiệu này đƣợc đƣa vào mỏy tớnh xử lý. Cuối cựng, ta c phổ HQ là quan hệ giữa cƣờng độ phỏt xạ và bƣớc s ng phỏt xạ: I và .
Cỏc phộp ghi phổ HQ đƣợc tiến hành b ng ngu n kớch thớch tại cỏc bƣớc s ng khỏc nhau, vớ dụ nhƣ 400 nm và 453 nm, lấy ra từ laser màu Laser Photonics LN102, Coumarine 420 , laser màu này thỡ đƣợc bơm b ng một laser xung Nitơ Laser Photonics LN 1000, n ng lƣợng một xung là 0,15 mJ, độ rộng xung 0,6 ns . Ánh sỏng phỏt ra từ mẫu, trong vựng nhỡn thấy, đƣợc thu vào một sợi quang ho c khe vào của mỏy đo, và đƣợc phõn tớch b ng một phổ kế Jobin-Yvon HR460 và một detector CCD đa kờnh 2000 pixel , đõy là hệ đo thuộc nh m nghiờn cứu Quang tử Nano và Quang lƣợng tử Nanophotonique et Optique quantique của Viện cỏc Khoa học về Nano Paris đại học Pierre et Marie Curie, Phỏp . Cỏc phộp đo phổ HQ cũng đƣợc tiến hành trờn hệ mỏy nhón hiệu LabRam-1B dựng laser Ar+ phỏt tại bƣớc s ng 488 nm, đ t tại Ph ng thớ nghiệm Trọng điểm Quốc gia, Viện Khoa học Vật liệu, thuộc Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam.
Cỏc phộp đo tại nhiệt độ thấp đƣợc tiến hành trong một thiết bị làm lạnh Janis Supertran-VP, nhiệt độ c thể thay đổi từ 4 K đến 300 K. Ở cỏc phộp đo này, cỏc mẫu chấm lƣợng tử pha loóng trong toluene r i đƣợc phõn tỏn trong poly- methylmethacrylate n ng độ 2 về khối lƣợng để c đƣợc mẫu phõn tỏn trong nền rắn, đ t vào trong bu ng lạnh của thiết bị. Ánh sỏng phỏt ra từ mẫu đƣợc thu trực tiếp từ cửa sổ thạch anh của thiết bị. Phộp đo HQ tắt dần đƣợc phõn tớch b ng một thiết bị PM Hamamatsu R5600U và Tektronix TDS 784A.