CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG VÀ QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC NANO TINH THỂ BÁN DẪN BA THÀNH PHẦN CdSSe PHA TẠP ION Eu3+ | Ca | TNU Journal of Science and Technology

CHẾ TẠO, NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG VÀ QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC NANO TINH THỂ BÁN DẪN BA THÀNH PHẦN CdSSe PHA TẠP ION Eu3+

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 22/08/22                Ngày hoàn thiện: 31/08/22                Ngày đăng: 31/08/22

Các tác giả

1. Nguyễn Xuân Ca, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Thị Hiền, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
3. Vũ Xuân Hòa, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
4. Nguyễn Trung Kiên, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
5. Nguyễn Thị Minh Thủy, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
6. Nguyễn Thanh Tùng, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
7. Phạm Thị Ngọc Dung, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
8. Phạm Minh Tân Email to author, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt


Các nano tinh thể (NC) ba thành phần CdS0,5Se0,5 (CdSSe) pha tạp ion Eu3+ đã được chế tạo thành công bằng phương pháp hoá ướt trong dung môi không liên kết ODE. Hình dạng và cấu trúc của các NC đã được khảo sát thông qua các phép đo hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và nhiễu xạ tia X (XRD). Tính chất quang của các NC đã được nghiên cứu thông qua phổ kích thích huỳnh quang, quang huỳnh quang và thời gian sống huỳnh quang. Phổ phát xạ của các NC CdSSe pha tạp ion Eu3+ cho thấy 5 đỉnh phát xạ tại các bước sóng 507 nm, 588 nm, 620 nm, 652 nm và 699 nm tương ứng với phát xạ exciton của nền CdSSe, và các chuyển mức 5D0 -7F1, 5D0 -7F2, 5D0 - 7F35D0 -7F4 của ion Eu3+. Quá trình truyền năng lượng từ nền CdSSe đến các ion Eu3+ và giữa các ion Eu3+ đã được nghiên cứu và giải thích chi tiết. Các NC CdSSe pha tạp các ion Eu3+ có thời gian sống dài hơn rất nhiều các NC CdSSe không pha tạp, chúng có nhiều tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực quang điện, quang xúc tác và đánh dấu sinh học.

Từ khóa


CdSSe; Nano tinh thể; Tính chất quang; Đất hiếm; Truyền năng lượng

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] G. Tiwari, N. Brahme, D. P. Bisen, S. K. Sao, and R. Sharma, “Thermoluminescence and Mechanoluminescence Properties of UV- Irradiated Ca2Al2SiO7: Ce3+, Tb3+ Phosphor,” Physics Procedia, vol. 76, pp. 53-58, 2015.

[2] F. C. Lu, L. J. Bai, W. Dang, Z. P. Yang, and P. Lin, “Structure and Photoluminescence of Eu2+ Doped Sr2Al2SiO7 Cyan-Green Emitting Phosphors,” ECS Journal of Solid State Science and Technology, vol. 4, pp. 27-30, 2014.

[3] G. Li, M. Li, L. Li, H. Yu, H. Zou, L. Zou, S. Gan, and X. Xu, “Luminescent properties of Sr2Al2SiO7: Ce3+, Eu2+ phosphors for near UV-excited white light-emitting diodes,” Materials Letters, vol. 65, pp. 3418-3420, 2011.

[4] D. M. Laary, H. A. Toomas, and H. T. C. Bruce, “Crystal growth and spectroscopic properties of Cr4+ in Ca2Al2SiO7 and Ca2Ga2SiO7,” Optical Material, vol. 1, pp. 91-100, 1992.

[5] W. Pan, G. Ning, Y. Lin, and X. Yang, “Sol-gel processed Ce3+, Tb3+ codoped white emitting phosphors in Sr2Al2SiO7,” Journal of Rare Earths, vol. 26, pp. 207-210, 2008.

[6] Y. Gong, Y. Wang, Y. Li, and X. Xu, “Ce3+, Dy3+ Co-Doped White-Light Long-Lasting Phosphor: Sr2Al2SiO7 Through Energy Transfer,” Journal of The Electrochemical Society, vol. 157, pp. 208-211, 2010.

[7] V. D. Phan, X. Q. Vu, D. T. Luong, P. T. Vu, X. C. Nguyen, X. H. Vu, and V. T. Ho, “Energy transfer and white light emission of KGdF4 polycrystalline co-doped with Tb3+/Sm3+ ions,” Optical Materials, vol. 92, pp. 174–180, 2019.

[8] O. E. Raola and G. F. Strouse, “Synthesis and Characterization of Eu-Doped Cadmium Selenide Nanocrystals,” Nano Lett., no. 2, pp. 1443–1447, 2002.

[9] G. Jose, G. Jose, V. Thomas, C. Joseph, M. A. Ittyachen, and N. V. Unnikrishnan, “Fluorescence enhancement from Eu3+ ions in CdSe nanocrystal containing silica matrix hosts,” Materials Letters, vol.57, pp.1051– 1055, 2003.

[10] G. Jose, G. Jose, V. Thomas, C. Joseph, M. A. Ittyachen, and N. V. Unnikrishnan, “Optical Characterization of Eu3+ Ions in CdSe Nanocrystal Containing Silica Glass,” Journal of Fluorescence, vol. 14, pp. 733–738, 2004.

[11] J. Cichos, M. Karbowiak, D. Hreniak, and W. Stręk, “Influence of coating on the photoluminescence of Tb3+ doped ZnSe/ZnS core-shell quantum dots,” Journal of rare earths, vol. 34, pp. 828-832, 2016.

[12] W. Jeong, K. S. Hui, K. N. Hui, Y. R. Cho, and K. M. Cho, “Tunable emission properties of CdSe/CdS quantum dots by Ce doping,” J. Mater. Sci.: Mater Electron, vol. 28, pp. 17331–17337, 2017.

[13] S. Das and K. C. Mandal, “Optical downconversion in rare earth (Tb3+ and Yb3+) doped CdS nanocrystals,” Materials Letters, vol. 66, pp. 46–49, 2012.

[14] N. D. Vinh, P. M. Tan, P. V. Do, S. Bharti, V. X. Hoa, N. T. Hien, N. T. Luyen, and N. X. Ca, “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.

[15] Y. Kelestemur, D. Dede, K. Gungor, C. F. Usanmaz, O. Erdem, and H. V. Demir, “Alloyed Heterostructures of CdSexS1-x Nanoplatelets with Highly Tunable Optical Gain Performance,” Chem. Mater., vol. 29, pp. 4857-4865, 2017.

[16] P. M. Tan, N. X. Ca, N. T. Hien, H. T. Van, P. V. Do, L. D. Thanh, V. H. Yen, V. P. Tuyen, Y. Peng, and P. T. Tho, “New insights on the energy transfer mechanisms of Eu-doped CdS quantum dots,” Phys.Chem.Chem.Phys, vol. 22, pp. 6266-6274, 2020.

[17] M. Prasun, M. S. Chad, M. Y. Adrienne, N. L. Daniel, H. W. David, and P. Stephane, “Lanthanide
sensitization in II-VI semiconductor materials: a case study with terbium (III) and europium (III) in zinc sulfide nanoparticles,” J. Phys. Chem. A, vol. 115, pp. 4031-4041, 2011.

[18] H. Akazawa and H. Shinojima, “Switching photoluminescence channels between dopant Eu2+ and
Eu3+ ions in ZnO thin films by varying the post-annealing conditions,” J. Appl. Phys, vol. 120, pp. 1-8, 2016.

[19] S. Xu, P. Li, Z. Wang, T. Li, Q. Bai, J. Sun, and Z. Yang, “Luminescence and energy transfer of
Eu2+/Tb3+/Eu3+ in LiBaBO3 phosphors with tunable-color emission,” J. Mater. Chem. C, vol. 3, pp. 9112-9121, 2015.

[20] K. Binnemans, “Interpretation of europium(III) spectra,” Coord. Chem. Rev., vol. 295, pp. 1-45, 2015.

[21] D. V. Phan, V. X. Quang, H. V. Tuyen, T. Ngoc, V. P. Tuyen, L. D. Thanh, N. X. Ca, and N. T. Hien, “Structure, optical properties and energy transfer in potassium-alumino-borotellurite glasses doped with Eu3+ ions,” J. Lumin., vol. 216, 2019, Art. no. 116748.

[22] N. Liu, W. Zhou, L. Xu, L. Tong, J. Zhou, W. Su, Y. Yu, J. Xu, and Z. Ma, “Enhanced luminescence
of ZnSe:Eu3+/ZnS core-shell quantum dots,” Journal of Non-Crystaline Solids, vol. 358, pp. 2353-2356, 2012.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6385

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved