NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN CHẾ TẠO  ĐẾN TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ CdSSe PHA TẠP Ni

Nguyễn Thị Thu Hoàn; Bùi Thị Huyền Chang; Giáp Tùng Dương; Nguyễn Xuân Ca; Phạm Văn Dương; Phạm Minh Tân

doi:10.34238/tnu-jst.14155

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN CHẾ TẠO ĐẾN TÍNH CHẤT QUANG CỦA CHẤM LƯỢNG TỬ CdSSe PHA TẠP Ni

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 04/12/25 Ngày hoàn thiện: 13/04/26 Ngày đăng: 14/04/26

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Thu Hoàn, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
2. Bùi Thị Huyền Chang, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
3. Giáp Tùng Dương, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
4. Nguyễn Xuân Ca, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
5. Phạm Văn Dương, Viện Vật lý - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
6. Phạm Minh Tân , Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Tóm tắt

Các chấm lượng tử bán dẫn CdSSe pha tạp nickel (CdSSe:Ni) đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp hóa ướt. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến cấu trúc và tính chất quang của vật liệu được khảo sát có hệ thống. Kết quả nhiễu xạ tia X cho thấy tất cả các mẫu đều có cấu trúc tinh thể lập phương, không ghi nhận sự thay đổi pha khi thời gian phản ứng tăng. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier xác nhận các ion Ni²⁺ được đưa thành công vào mạng tinh thể CdSSe, cho thấy quá trình pha tạp diễn ra hiệu quả trong cấu trúc nano. Các đặc trưng quang học cho thấy bờ hấp thụ UV–Vis và các đỉnh phát quang đều dịch chuyển về phía bước sóng dài hơn khi thời gian phản ứng tăng. Sự dịch đỏ này được quy cho sự tăng kích thước hạt, dẫn đến suy giảm hiệu ứng giam giữ lượng tử. Ngoài ra, hiệu suất lượng tử và thời gian sống huỳnh quang cũng được đánh giá định lượng nhằm làm rõ động học tái hợp hạt tải. Những kết quả này cho thấy tiềm năng đầy hứa hẹn của vật liệu này trong các ứng dụng trong quang điện tử và thiết bị hiển thị.

Từ khóa

Cấu trúc tinh thể; Chấm lượng tử; Hiệu suất lượng tử; Nickel; Tính chất quang

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] A. P. Alivisatos, "Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots," Science, vol. 271, no. 5251, pp. 933-937, 1996.

[2] C. B. Murray, C. R. Kagan, and M. G. Bawendi, "Synthesis and characterization of monodisperse nanocrystals and close-packed nanocrystal assemblies," Annual Review of Materials Science, vol. 30, pp. 545-610, 2000.

[3] V. I. Klimov, "Spectral and dynamical properties of multiexcitons in semiconductor nanocrystals," Annual Review of Physical Chemistry, vol. 58, pp. 635-673, 2006.

[4] Y. C. Chung, C. H. Yang, H. W. Zheng, P. S. Tsai, and T. L. Wang, "Synthesis and characterization of CdSₓSe_1-ₓ alloy quantum dots with composition-dependent band gaps and paramagnetic properties," RSC Advances, vol. 8, pp. 30002-30011, 2018.

[5] H. T. Van, N. D. Vinh, P. M. Tan, T. U. T. Dinh, N. X. Ca, and N. T. Hien, "Synthesis and optical properties of tunable dual emission copper doped CdTe₁-ₓSeₓ alloy nanocrystals," Optical Materials, vol. 97, 2019, Art. no. 109392.

[6] P. P. Ingole, G. B. Markad, D. Saraf, and L. Tatikondewar, "Band gap bowing at nanoscale: Investigation of CdSₓSe₁-ₓ alloy quantum dots through cyclic voltammetry and density functional theory," The Journal of Physical Chemistry C, vol. 117, pp. 7376-7383, 2013.

[7] H. T. Van, N. D. Vinh, N. X. Ca, N. T. Hien, N. T. Luyen, P. V. Do, and N. V. Khien, "Effects of ligand and chemical affinity of S and Se precursors on the shape, structure and optical properties of ternary CdS₁−ₓSeₓ alloy nanocrystals," Materials Letters, vol. 264, 2020, Art. no. 127387.

[8] G. Giribabu, G. Murali, D. A. Reddy, C. Liu, and R. P. Vijayalakshmi, "Structural, optical and magnetic properties of Co doped CdS nanoparticles," Journal of Alloys and Compounds, vol. 581, pp. 363-368, 2013.

[9] N. H. Patel, M. P. Deshpande, and S. H. Chaki, "Influence of Co-doping on the optical and magnetic properties of CdS nanoparticles," Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 29, pp. 11394-11403, 2018.

[10] H. Ye, H. Wang, F. Zhao, and B. Zeng, "A one-pot hydrothermal synthesis of graphene/CdS:Mn photocatalyst for photoelectrochemical sensing of glutathione," RSC Advances, vol. 7, pp. 45792-45798, 2017.

[11] R. W. Meulenberg, T. van Buuren, K. M. Hanif, T. M. Willey, G. F. Strouse, and L. J. Terminello, "Structure and composition of Cu-doped CdSe nanocrystals using soft X-ray absorption spectroscopy," Nano Letters, vol. 4, no. 11, pp. 2277-2285, 2004.

[12] R. N. Bhargava, D. Gallagher, X. Hong, and A. Nurmikko, "Optical properties of manganese-doped nanocrystals of ZnS," Physical Review Letters, vol. 72, no. 3, pp. 416-419, 1994.

[13] S. C. Erwin, L. Zu, M. I. Haftel, A. L. Efros, T. A. Kennedy, and D. J. Norris, "Doping semiconductor nanocrystals," Nature, vol. 436, no. 7047, pp. 91-94, 2005.

[14] L. Arda, "The effects of Tb doped ZnO nanorod," Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 475, pp. 493-501, 2019.

[15] M. Elango, D. Nataraj, K. P. Nazeer, and M. Thamilselvan, "Synthesis and characterization of nickel doped cadmium sulfide (CdS:Ni²⁺) nanoparticles," Materials Research Bulletin, vol. 47, pp. 1533–1538, 2012.

[16] N. Roushdy, M. S. Elnouby, A. A. M. Farag, M. Ramadan, O. El-Shazly, and E. F. El-Wahidy, "Structural and electrical characterization of nickel sulfide nanoparticles," Optical and Quantum Electronics, vol. 56, 2024, Art. no. 1794.

[17] H. Lemmetyinen, N. V. Tkachenko, B. Valeur, J. Hotta, M. Ameloot, N. P. Ernsting, and N. Boens, "Time-resolved fluorescence methods (IUPAC Technical Report)," Pure and Applied Chemistry, vol. 86, no. 12, pp. 1969-1998, 2014.

[18] N. T. Hien, T. T. K. Chi, N. D. Vinh, H. T. Van, L. D. Thanh, P. V. Do, V. P. Tuyen, and N. X. Ca, "Synthesis, characterization and the photoinduced electron-transfer energetics of CdTe/CdSe type-II core/shell quantum dots," Journal of Luminescence, vol. 217, 2020, Art. no. 116822.

[19] C. Pu, J. Ma, H. Qin, M. Yan, T. Fu, Y. Niu, X. Yang, Y. Huang, F. Zhao, and X. Peng, "Doped semiconductor-nanocrystal emitters with optimal photoluminescence decay dynamics in microsecond to millisecond range: Synthesis and applications," ACS Central Science, vol. 2, pp. 32-39, 2016.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14155

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ