CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.7. Vật liệu nano phát quang dựa trên nguyên tố kẽm
Các hạt nano phát quang đã đước biết đến hơn một thập kỷ qua, để phục vụ cho những lĩnh vực ứng dụng khác nhau. Các hạt nano phát quang tổng hợp dựa trên nguyên tố Cd. Nhưng vì Cd là nguyên tố độc hại thuộc nhóm A (Cd, Hg, Pb) gây hạn chế một số lĩnh vực ứng dụng nên QDs không độc hại được nghiên cứu.
Vật liệu chấm lượng tử ZnSe có hai cấu trúc có thể có là: cấu trúc lập phương tinh thể (zinc blend), cấu trúc lục phương tinh thể (wurtzite) [34].
Hình 1.10: Cấu trúc Zinc blend và cấu trúc wurtzite của ZnSe
Và những nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các nguyên tố chuyển tiếp có thể thay cho Cd để ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Các chất bán dẫn loại II-VI khơng chứa Cd được làm lõi, trong đó ZnSe có mức năng lượng vùng cấm ở nhiệt độ phòng 2.71 eV (452 nm) là một vật liệu với nhiều ứng dụng rộng rãi như Light Emitting Diodes (LEDs), tế bào quang điện, phân tích quang, cảm biến sinh học.
54
Một vài nhóm đã báo cáo về phương pháp tổng hợp của ZnSe và quan hệ pha tạp Mn trong tinh thể ZnSe trong suốt hơn một thập kỉ qua, bằng phương pháp cơ kim loại và cách tiếp cận này thường sử dụng nhiệt để nhiệt phân phức hợp hữu cơ kim loại trong việc phối hợp với các dung môi hữu cơ như tri-n Octylphosphine (TOP) hoặc tri-n Octylphosphine oxide (TOPO). Việc thay đổi các phối tử kị nước TOP, TOPO với các phối tử ưa nước như thioacids và chuyển tiếp của QDs từ pha dầu sang dung dịch có thể làm giảm đáng kể đến hiệu suất phát quang lượng tử (PLQY) của tinh thể nano [35].
• Việc tổng hợp QDs phủ thiol trong môi trường nước sẽ hứa hẹn thay thế những phản ứng cơ kim và mang lại những thuận lợi.
• Sử dụng tiền chất ít độc hại hơn.
• Sử dụng phương pháp tổng hợp đơn giản, rẻ tiền, nhiệt độ phản ứng khơng q 100oC thu được QDs có PLQY có thể so sánh và điều chỉnh được kích thước phổ phát huỳnh quang.
• Kích thước chấm lượng tử nhỏ.