2. Phương phỏp nghiờn cứu
1.2.2.Chấm lượng tử ba thành phần CdZnSe/ZnS
Hầu hết cỏc ứng dụng quang học đều cú nhu cầu sử dụng cỏc QD cú độ đồng đều cao về kích thước, QY cao, phổ phỏt xạ vạch hẹp và đối xứng, sự nhấp nhỏy phỏt xạ của QD giảm đến mức tối thiờ̉u [18, 82].
Tuy nhiờn, việc tổng hợp được cỏc mẫu mà cựng một lỳc đỏp ứng được toàn bộ cỏc yờu cầu trờn luụn luụn là một thỏch thức. QD ba thành phần cấu trỳc lừi/vỏ CdZnSe đó được cụng bố là cỏc tinh thờ̉ kích thước nm cú sự nhấp nhỏy huỳnh quang ở mức tối thiờ̉u [56]. Như vậy, việc tổng hợp cỏc QD ba thành phần phỏt quang liờn tục ở mức độ đơn chấm sẽ cú ảnh hưởng đỏng kờ̉ đến việc dựng cỏc nano tinh thờ̉ trong sinh học, quang lượng tử và quang điện [68]. Mặt khỏc, cỏc nghiờn cứu về việc thay đổi được độ rộng vựng cấm thụng qua việc kiờ̉m soỏt thành phần cấu tạo hạt, với việc hiệu chỉnh thành phần húa học của chất bỏn dẫn dạng hợp kim, vẫn ở trong giai đoạn sơ khai. Hợp kim của hai chất bỏn dẫn ở kích thước nm tạo ra một loại vật liệu cú cỏc tớnh chất đặc trưng, phụ thuộc vào thành phần và cả sự giam giữ do kích thước lượng tử của nú. Như vậy, thay vỡ kiờ̉m soỏt kích thước của cỏc QD, việc chế tạo QD ba thành phần cũng là một cỏch tiếp cận đờ̉ thay đổi năng lượng độ rộng vựng cấm của chỳng, điờ̉n hỡnh là dựng cỏc loại chất ba thành phần như ZnxCd1-xSe [62, 84].
Gần đõy, một vài nhúm đó chỉ ra rằng cỏc QD ba thành phần cú nhiều ưu điờ̉m so với QD hai thành phần [68, 104]. Cỏc QD CdZnSe đó được dựng đờ̉ chế tạo
LED với cỏc tớnh chất tốt hơn so với cỏc QD CdSe/ZnS. Krauss và đồng nghiệp [64] đó cú cụng bố về QD ba thành phần CdZnSe/ZnSe khụng nhấp nhỏy huỳnh quang. Cỏc cụng bố [18, 56, 64] chỉ ra rằng cỏc QD ba thành phần cú thờ̉ là một phương thức mới cho việc chế tạo cỏc tinh thờ̉ kích thước nm. Với cỏc QD hợp kim ba thành phần CdZnSe, phỏt xạ của chỳng sẽ nằm giữa dóy phỏt xạ của CdSe và ZnSe, nếu ta tớnh tới giỏ trị năng lượng độ rộng vựng cấm sẽ cú giỏ trị trung gian giữa của bỏn dẫn khối CdSe và ZnSe.
Như vậy, ta cú thờ̉ chế tạo ra cỏc QD ba thành phần phỏt xạ từ vựng xanh tới đỏ. Thờm nữa, khi bọc lừi QD ba thành phần bằng một lớp vỏ bỏn dẫn cú độ rộng vựng cấm lớn hơn, ta cú thờ̉ giam giữ cỏc hạt tải như điện tử (e) và lỗ trống (h) một cỏch tốt hơn trong lừi CdZnSe và hơn nữa cú thờ̉ làm tăng cường độ phỏt xạ.
Với mục đích chế tạo ra QD cú cường độ phỏt xạ mạnh, giảm được sự nhấp nhỏy huỳnh quang, chỳng tụi đó nghiờn cứu qui trỡnh chế tạo ra cỏc QD ba thành phần lừi CdZnSe và bọc vỏ ZnS. Trờn cơ sở vật liệu bỏn dẫn hai thành phần CdSe, khi thay thế một lượng lớn cỏc ion kim loại Zn vào vị trớ của cỏc ion kim loại Cd, ta sẽ cú vật liệu ba thành phần CdZnSe. Nếu kích thước của vật liệu cỡ nm, tinh thờ̉ đú sẽ là QD ba thành phần CdZnSe. Đõy chính là sự điều chỉnh, thay đổi thành phần hợp kim của cỏc QD, làm thay đổi cấu trỳc và độ rộng vựng cấm, tạo tớnh chất quang mới. QD ba thành phần khỏc hoàn toàn so với QD bị pha tạp. QD pha tạp chỉ cú một lượng rất nhỏ cỏc chất khỏc, cú thờ̉ coi như khụng ảnh hưởng đến cấu trỳc [56].