T ỔNG QUAN VỀ VẬ LIỆU NANễ
2.1.3.Phương phỏp phun núng (hot-injection)
Trong phần này trỡnh bày phương phỏp phun núng sử dụng dung mụi cú nhiệt độ sụi cao để chế tạo chấm lượng tử CuInS2 [2].
Phương phỏp này tỏch biệt khỏ rừ về mặt thời gian hai quỏ trỡnh tạo mầm vi tinh thể và phỏt triển tinh thể nanụ. Khi tạo mầm vi tinh thể, một dung dịch tiền chất ở nhiệt độ phũng được phun nhanh vào một dung dịch tiền chất cú chứa chất hoạt động bề mặt được chuẩn bị sẵn ở nhiệt độ khỏ cao (230-300
C) trong bỡnh phản ứng. Khi đú, quỏ trỡnh tạo thành cỏc mầm vi tinh thể xảy ra rất nhanh trong dung dịch với nồng độ của cỏc tiền chất đều quỏ bóo hồ. Do sinh ra gần như đồng thời trong mụi trường quỏ bóo hồ, nờn kớch thước và chất lượng cỏc mầm vi tinh thể khỏ đồng nhất. Sau khi sinh ra cỏc mầm vi tinh thể, nồng độ monomer của cỏc tiền chất trong dung dịch phản ứng giảm xuống dưới ngưỡng cú thể tiếp tục sinh ra cỏc mầm vi tinh thể mới. Khi đú quỏ trỡnh phỏt triển của cỏc mầm vi tinh thể xảy ra trong mụi trường cú monomer của cỏc tiền chất ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ khi tạo mầm. Cựng với quỏ trỡnh lớn lờn của cỏc tinh thể nanụ, lượng monomer tiền chất tiếp tục giảm. Thời gian phỏt triển tinh thể kộo dài cú thể dẫn tới sự gia tăng phõn tỏn kớch thước hạt vật liệu do hiệu ứng bồi lở Ostwald. Việc bổ sung monomer của cỏc tiền chất trong quỏ trỡnh phỏt triển tinh thể cú thể đưa động học phản ứng trở lại điều kiện hội tụ kớch thước, nhưng tất nhiờn là làm phức tạp thờm cụng nghệ chế tạo cỏc chấm lượng tử bỏn dẫn. Phương phỏp này được tiến hành lần đầu tiờn bởi Murray và cộng sự [64]. Murray đó chế tạo cỏc chấm lượng tử CdSe bằng cỏch phun hỗn hợp tiền chất của Cd và Se vào dung dịch tri-n-octylphosphine oxide (TOPO) ở 300 o
C. Nhiệt độ phỏt triển tinh thể nằm trong khoảng 230-260 o
C. Chức năng của chất hoạt động bề mặt ở đõy như một phần tử điều chỉnh tốc độ phản ứng và tốc độ phỏt triển tinh thể (liờn quan tới điều chỉnh kớch thước của hạt vật liệu) và ngăn cản khụng cho cỏc hạt vi tinh thể tụ đỏm với nhau (để tạo được dung dịch keo – colloidal solution). Ngoài ra, với liờn kết phõn tử với cỏc liờn kết hở trờn bề mặt hạt vật liệu, cỏc phõn tử chất hoạt động bề mặt cũn cú tỏc dụng thụ động hoỏ, làm tăng cường độ huỳnh quang của cỏc tinh thể nanụ.