ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ
CHÍ MINH
PTN CÔNG NGHỆ NANO

Bùi Tấn Phúc

CHẾ TẠO CHẤM LƯỢNG TỬ CÓ CẤU TRÚC LÕI/VỎ CdSe/CdS
VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ
DÀY LỚP VỎ

Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện Nanô
(Chuyên ngành đào tạo thí điểm)

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:
TS. Đinh Sơn Thạch

Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2008


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ
CHÍ MINH
PTN CÔNG NGHỆ NANO


khảo sát các tính chất của mẫu sản phẩm chấm lƣợng tử CdSe.
Tôi xin đƣợc gửi lời cám ơn chân thành tới tập thể lớp cao học nano khóa I,
tập thể các anh chị em đang công tác tại Phòng thí nghiệm Nanô vì đã tạo điều kiện,
khích lệ động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Nhân dịp này, tôi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất đối với cha mẹ và gia
đình, những ngƣời đã giúp đỡ, hỗ trợ và động viên tôi rất nhiều trong suốt khóa học.
Tôi biết ơn sâu sắc những trợ giúp về vật chất và tinh thần mà cha mẹ kính yêu đã
dành cho tôi.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2008
Tác giả

Bùi Tấn Phúc


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là những công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các kết quả số liệu khảo sát là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong các
công trình nào khác.
Tác giả

Bùi Tấn Phúc


Danh mục các chữ viết tắt và kí hiệu
1. Các chữ viết tắt
1D
1DES
2DEG
2DES

: Pulsed Laser Deposition (Lắng Đọng Laser Xung).
: PhotoMultiplier Tube (Ống Nhân Quang).
: Quantum Dot (Chấm Lƣợng Tử).
: Quantum Dot Quantum Well: (giếng lƣợng tử bên trong chấm lƣợng
tử).
: Transmission Electron Microscopy: (Kính Hiển Vi Điện Tử Truyền
Qua).
: Photoelectron Spectroscopy (Phổ Quang Điện Tử).


2. Các kí hiệu
λ
θ
D
D(k)
h
k
kF
m
m*

: bƣớc sóng.
: là góc nhiễu xạ.
: là kích thƣớc trung bình của các hạt.
: mật độ trạng thái.
: hằng số Planck (6.626x10-34J.s).
: số sóng.
: số sóng Fermi.
: khối lƣợng điện tử tự do.
: khối lƣợng điện tử hiệu dụng.

13
14

15
16
17
18
19
20
21

Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6

Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7

Trang
6

Các điện tử trong khối chất rắn ba chiều.
Mô hình hạt trong hộp đối với một điện tử tự do

Sơ đồ chế tạo chấm lƣợng tử core/double shell
CdSe/CdS/ZnS

7
8
11
13
14

17
19

24
26
33
34
39
39

42
44
44
45
45
46
47


22


31

Hình 4.9

32

Hình 4.10

33

Hình 4.11

34

Hình 4.12

35

Hình 4.13

36

Hình 4.14

Sự phát quang của các QD CdSe chế tạo ở các nhiệt
độ 2500C và 2700C ở thời điểm 1 phút và 5 phút
sau phản ứng tạo mầm
49
Hiện tƣợng nhiễu xạ xảy ra trên các mặt tinh thể
50

Phổ tán xạ Raman của mẫu QD CdSe (1phút, 250 C)
đo ở Phòng Thí Nghiệm Nano, TP. Hồ Chí Minh
66
0
Phổ tán xạ Raman của mẫu QD CdSe (5phút, 270 C)
đo ở Viện Khoa học Vật liệu, Hà Nội
67
0
Phổ tán xạ Raman của mẫu QD CdSe (1phút, 250 C)
đo ở Viện Khoa học Vật liệu, Hà Nội
67


MỤC LỤC
Lời cám ơn
Lời cam đoan
Danh mục các từ viết tắt và kí hiệu
Danh mục các hình vẽ
Mục lục
MỞ ĐẦU
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤM LƢỢNG TỬ
1.1. Chấm lƣợng tử
1.1.1. Hệ ba chiều (khối tinh thể)
1.1.2. Hệ hai chiều (màng nano tinh thể)
1.1.3. Hệ một chiều (dây lƣợng tử)
1.1.4. Hê không chiều (chấm lƣợng tử)
1.2. Các mức năng lƣợng của chấm lƣợng tử
1.3. Các loại chấm lƣợng tử
1.3.1. Chấm lƣợng tử chế tạo theo phƣơng pháp quang khắc
1.3.2. Chấm lƣợng tử chế tạo theo phƣơng pháp tự mọc ghép

20
22
24
24
30
32
35
40
40
40
41
45
47
48


CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƢỢNG TỬ CdSe
4.1. Các phƣơng pháp phân tích
4.1.1. Xác định cấu trúc bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X
4.1.2. Phƣơng pháp phân tích dùng kính hiển vi điện tử truyền qua
4.1.3. Phƣơng pháp quang phát quang
4.1.4. Phƣơng pháp phổ tán xạ Raman
4.2. Các kết quả khảo sát của các mẫu QD CdSe chế tạo đƣợc
4.2.1. Các kết quả khảo sát phổ quang phát quang
4.2.2. Các kết quả khảo sát phổ hấp thu UV – Vis
4.2.3. Tính kích thƣớc hạt dựa vào phổ hấp thu
4.2.4. Các kết quả khảo sát phổ tán xạ Raman

50
50

phân tử, nguyên tử, NXB Khoa học kỹ thuật.
Tiếng Anh
6.

B. O. Dabbousi, J. Rodriguez-Viejo, F. V. Mikulec, J. R. Heine, H. Mattoussi, R.
Ober, K. F. Jensen, and M. G. Bawendi (1997), (CdSe)ZnS Core-Shell Quantum
Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent
Nanocrystallites, J. Phys. Chem. B 1997, 101, pp. 9463-9475.
7. Emory M. Chan, Richard A. Mathies, and A. Paul Alivisatos, Size-Controlled
Growth of CdSe Nanocrystals in Microfluidic Reactors, Nano letters 2003 Vol.
3, No. 2, pp. 199-201.
8. Gunter Schmid, (2004), Nanoparticles: From Theory to Application, ISBN: 3527-30507-6, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, pp. 1 –
328.
9. Jo'el Bleuse, Sophie Carayon, Peter Reiss, (2003), “Nanophysique et
emiconducteurs”, Optical properties of core/multishell CdSe/Zn(S,Se)
nanocrystals, Departement de Recherche Fondamentale sur la Mati ere
Condensee, 17 rue des Martyrs, F-38054 Grenoble, CEDEX 9, France.
10. Lianhua Qu and Xiaogang Peng (2001), Control of Photoluminescence
Properties of CdSe Nanocrystals in Growth, Department of Chemistry and
Biochemistry, UniVersity of Arkansas, USA.


11. Lianhua Qu, Z. Adam Peng, and Xiaogang Peng (2001), Alternative Routes
toward High Quality CdSe Nanocrystals, Nano letters 2001 Vol. 1, No. 6 pp.
333-337.
12. Liang-shi Li, Jiangtao Hu, Weidong Yang, and A. Paul Alivisatos, Band Gap
Variation of Size- and Shape-Controlled Colloidal CdSe Quantum Rods, Nano
letters 2001 Vol. 1, No. 7 pp. 349-351.
13. M. C. Schlamp, Xiaogang Peng, and A. P. Alivisatosa (1997), Improved
efficiencies in light emitting diodes made with CdSe/CdS core/shell type