Khi xét kết quả thực nghiệm trong bài báo49, tác giả đã rút ra một vài nhận xét về các mẫu XRD với sự thay đổi nhiệt độ phản ứng. Ba đỉnh rõ ràng của tất cả các mẫu tương ứng với các mặt phẳng (111), (220) và (311) của ZnS pha lập phương (Hình 1.11). Ngồi ra, khơng phát hiện các đỉnh nhiễu xạ từ tạp chất Mn. Các đỉnh nhiễu xạ trở nên sắc nét hơn với nhiệt độ phản ứng thủy nhiệt ngày càng tăng, cho thấy sự kết tinh tốt hơn [47,48,49].
28
Hình 1.11. Phổ XRD của nano ZnS: Mn tại thời gian phản ứng khác nhau [47]
1.3.3.2. Tính chất quang
Tương tự như phần tính chất quang của ZnS:Cu, tính chất quang của ZnS:Mn cũng sẽ được thay đổi bởi nhiều tác động khác nhau và cũng được xác định bởi nhiều phương pháp khác nhau. Trong phần này, chúng ta sẽ quan sát và phân tích tính chất quang của chúng qua phổ phát xạ với điều kiện tác động đến là nhiệt độ [50,51,52]. Thành phần hóa học, cấu trúc tinh thể và kích thước hạt là các yếu tố chính gây ra sự thay đổi khoảng cách dải quang của màng mỏng, khoảng cách dải quang giảm khi tăng kích thước hạt. Pha vơ định hình của màng sẽ giảm khi nhiệt đợ tăng, làm dải hóa trị và dải dẫn thay đổi dẫn đến giảm sự hấp thụ và giảm dịch chuyển đỏ [1,50,51,52].
Với cùng bài báo49, kết quả thể hiện dựa theo hình 1.12b, cho thấy phổ PL của các chấm lượng tử ZnS:Mn được tạo thành từ bốn đỉnh với các mẫu tại nhiệt độ khác nhau. Xét tại nhiệt độ cố định là 120oC, tại bước sóng khoảng 458 nm (~2,71 eV) sẽ xuất hiện phát xạ màu xanh lam, phát xạ xanh lam xảy ra khi có sự xuất hiện của các liên kết lơ lửng lưu huỳnh (S) tại bề mặt của tính thể nano ZnS. Phát xạ màu xanh thứ hai được thấy nằm tại khoảng 494 nm (~2,51 eV), đây là do sự xảy ra hiện tượng “bẫy” của ZnS, liên qua đến sự khuyết Zn (VZn). Tiếp theo là sự phát xạ màu xanh lá cây tại bước sóng khoảng 521 nm (~2,38 eV), do sự xuất hiện các vị trí trống hay xen kẽ của các cấu trúc đặc biệt bởi các trung tâm tự kích hoạt. Tại bước sóng 548 nm (~2,26 eV) cũng cho ra phát xạ màu xanh lá, các nhà nghiên cứu cho rằng đó là do Mn2+ vào các vị trí mạng trong ZnS. Có thể nhận thấy rằng, khi thay đổi nhiệt độ
29
(120oC, 150oC và 180oC) thì các bước sóng khơng thay đổi nhiều lắm, có thể kết luận rằng, khi thay đổi các nhiệt đợ như vậy, khơng hình thành pha cấu trúc chỉ mới cải thiện độ kết tinh mẫu [1,49,50,51,52].