CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ BÁN DẪN CuInS2 VÀ CuInS2/ZnS

Nguyễn Thị Minh Thủy

doi:10.34238/tnu-jst.11707

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ BÁN DẪN CuInS2 VÀ CuInS2/ZnS

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 14/12/24 Ngày hoàn thiện: 17/02/25 Ngày đăng: 19/02/25

Các tác giả

Nguyễn Thị Minh Thủy , Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày kết quả chế tạo và tính chất quang của chấm lượng tử ba thành phần CuInS₂ và cấu trúc lõi/vỏ CuInS₂/ZnS. Các chấm lượng tử CuInS₂ và CuInS₂/ZnS được chế tạo bằng phương pháp gia nhiệt trong dung môi diesel. Phổ hấp thụ, huỳnh quang và huỳnh quang phân giải thời gian đã được sử dụng để nghiên cứu tính chất quang của các mẫu chế tạo được. Kết quả nghiên cứu cho thấy huỳnh quang của các chấm lượng tử bán dẫn CuInS₂ có bản chất là do tái hợp điện tử - lỗ trống ở các cặp đô nơ - ắc xép tơ. Với các chấm lượng tử ba thành phần CuInS₂ được bọc vỏ ZnS, lớp vỏ ZnS đã có tác dụng thụ động hóa các sai hỏng trên bề mặt của các chấm lượng tử CuInS₂ giúp hạn chế các kênh tiêu tán năng lượng. Các chấm lượng tử có cấu trúc lõi/vỏ CuInS₂/ZnS phát huỳnh quang tốt hơn so với lõi CuInS₂, ngoài ra còn quan sát thấy xuất hiện dải phổ của lớp vỏ ZnS trên phổ huỳnh quang phân giải thời gian.

Từ khóa

Chấm lượng tử; CuInS2; Diesel; Gia nhiệt; Tính chất quang

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] T. K. C. Tran, P. Le, Q. L. Nguyen, L. Li, and P. Reiss, “Time-resolved photoluminescence study of CuInS₂ nanocrystals,” Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechno, vol. 1, 2010, Art. no. 25007.

[2] D. Deng, Y. Chen, J. Cao, J. Tian, Z. Qian, S. Achilefu, and Y. Gu, " High-Quality CuInS₂/ZnS Quantum Dots for in vitro and in vivo Bioimaging," Chemistry of Materials, vol. 24, no. 15, pp. 3029-3037, 2012.

[3] Y. Liu, Z. Zhang, H. Gao, H. Zhang, and Y. Mao, “A novel inorganic hole-transporting material of CuInS₂ for perovskite solar cells with high efficiency and improved stability,” Org. Electron, vol. 75, 2019, Art. no. 105430.

[4] L. J. Lim, X. Zhao, and Z.-K.Ta, “Non-Toxic CuInS₂/ZnS Colloidal Quantum Dots for Near-Infrared Light-Emitting Diodes,” Advanced Materials, vol. 35, no. 28, 2023, Art. no. 2301887.

[5] A. Rahman, J. R. Jennings, and M. M. Khan, “CuInS₂ and CuInS₂-based nanostructures as photocatalysts,” Materials Science in Semiconductor Processing, vol. 169, 2024, Art. no. 107930.

[6] T. M. T. Nguyen, T. K. C. Tran, and Q. L. Nguyen, “Low-cost and large-scale synthesis of CuInS₂ and CuInS₂/ZnS quantum dots in diesel,” Optical Materials, vol. 37, pp. 823-827, 2014.

[7] T. M. T. Nguyen, T. K. C. Tran, and Q. L. Nguyen, “Influence of the synthesis conditions on the optical properties of CuInS₂ nanocrystals,” Vietnam Journals, vol. 51, no. 6, pp. 769-777, 2013.

[8] T. K. C. Tran, T. D. T. Ung, T. T. H. Tran, T. M. T. Nguyen, T. L. Nguyen, and Q. L. Nguyen, “Enhanced Optical Properties of Cu-In-Quantum Dots with Zn Addition,” Journal of Electronic Materials, vol. 45, no. 5, pp. 2449-24544, 2016.

[9] O. Korepanov, D. Kozodaev, O. Aleksandrova, A. Bugrov, D. Firsov, D. Kirilenko, D. Mazing, V. Moshnikov, and Z. Shomakhov, “Temperature- and Size-Dependent Photoluminescence of CuInS₂ Quantum Dots,” Nanomaterials, vol.13, no. 21, 2023, Art. no. 2892.

[10] B. Chen, W. Zheng, F. Chun, X. Xu, Q. Zhao, and F. Wang,“Synthesis and hybridization of CuInS₂ nanocrystals for emerging applications,” Chem. Soc. Rev., vol. 52, no. 23, pp. 8374-8409, 2023.

[11] H. Li, X. Jiang, A. Wang, X. Chu, and Z. Du, “Simple Synthesis of CuInS₂/ZnS Core/Shell Quantum Dots for White Light-Emitting Diodes,” Front. Chem., vol. 8, pp. 669-678, 2020.

[12] D.-E. Nam, W.-S. Song, and H. Yang, “Facile, air-insensitive solvothermal synthesis of emission-tunable CuInS₂/ZnS quantum dots with high quantum yields,” J. Mater. Chem., vol. 21, pp.18220-18226, 2011.

[13] D. V. Nguyen, M. T. Pham, V. D. Phan, S. Bharti, X. H. Vu, T. H. Nguyen, T. L. Nguyen, and X. C. Nguyen, “Effect of dopant concentration and the role of ZnS shell on optical properties of Sm³⁺ doped CdS quantum dots,” RSC Advances., vol. 11, pp. 7961-7971, 2021.

[14] T. H. Nguyen, X. C. Nguyen, T. K. Nguyen, T. L. Nguyen, V. D. Phan, D. T. Luong, H. T. Van, S. Bharti, Y. Wang, T. M. T. Nguyen, and M. T. Pham, “Structural, optical properties, energy transfer mechanism and quantum cutting of Tb³⁺ doped ZnS quantum dots,” Journal of Physics and Chemistry of Solids., vol. 147, 2020, Art. no. 109638.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11707

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ