ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CHẾ TẠO ĐẾN TÍNH CHẤT QUANG  CỦA CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ CdTe

Phạm Thị Thủy; Nguyễn Thị Ngọc Huệ; Trần Thị Kim Chi

doi:10.34238/tnu-jst.12739

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CHẾ TẠO ĐẾN TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ CdTe

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 07/05/25 Ngày hoàn thiện: 17/10/25 Ngày đăng: 20/10/25

Các tác giả

1. Phạm Thị Thủy , Trường Đại học Sài Gòn
2. Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 1) Trường Đại học Sài Gòn, 2) Trường Trung học Cơ sở Ba Đình
3. Trần Thị Kim Chi, Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày qui trình tổng hợp các chấm lượng tử bán dẫn CdTe trong môi trường nước bằng phương pháp thủy nhiệt, sử dụng axit MSA làm chất hoạt động bề mặt. Các thông số công nghệ như độ pH của dung dịch, tỉ lệ mol giữa các tiền chất (Cd:Te) và nồng độ chất hoạt động bề mặt (Cd:MSA) đã được khảo sát một cách có hệ thống nhằm đánh giá ảnh hưởng đến quá trình hình thành, kích thước, độ đồng đều và đặc tính quang học của các chấm lượng tử. Kết quả cho thấy điều kiện tổng hợp tác động rõ rệt đến khả năng kiểm soát kích thước hạt và hiệu suất phát quang của vật liệu. Cụ thể, sự thay đổi về pH và tỉ lệ Cd:Te ảnh hưởng đến độ kết tinh, kích thước hạt và đặc tính phát xạ của các chấm lượng tử CdTe. Ngoài ra, chất hoạt động bề mặt đóng vai trò ổn định bề mặt hạt và hạn chế sự kết tụ, từ đó cải thiện chất lượng quang học. Những kết quả đạt được trong nghiên cứu này không chỉ làm sáng tỏ mối liên hệ giữa điều kiện chế tạo và tính chất quang của các chấm lượng tử CdTe mà còn góp phần định hướng cho việc phát triển hệ vật liệu nano bán dẫn hiệu suất cao trong các ứng dụng thực tiễn như thiết bị quang điện tử, cảm biến sinh học và năng lượng tái tạo.

Từ khóa

Thủy nhiệt; CdTe; Chấm lượng tử; Tính chất quang; Chất bán dẫn

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] D. M. Yerga, M. B. G. García, and A. C. García, “Biosensor array based on the in situ detection of quantum dots as electrochemical label,” Sens. Actuators B, vol. 182, pp.184–189, 2013.

[2] T. H. Nguyen et al., “Influence of Eu doping on the structural and optical properties of Zn_1-xEu_xSe quantum dots,” Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol. 148, 2021, Art. no. 109729.

[3] M. Nayeripour, M. Mansouri, E. Waffenschmidt, Solar Cells, IntechOpen, 2020.

[4] J. Xu, R. Hu, Q. Wang, P. Wang, and H. Bao, “Extracellular biosynthesis of biocompatible CdSe quantum dots,” IET Nanobiotechnol, vol. 13, pp. 962–966, 2019.

[5] D. V. Nguyen et al., “Effect of dopant concentration and the role of ZnS shell on optical properties of Sm³⁺ doped CdS quantum dots,” RSC Adv, vol. 11, pp. 7961-7971, 2021.

[6] Q. Dai, D. Li, S. Jiang, H. Chen, Y. Wang, S. Kan, B. Liu, Q. Cui, and G. Zou, “Synthesis of monodisperse CdSe nanocrystals directly open to air: Monomer reactivity tuned by the selenium ligand,” Journal of Crystal Growth, vol. 292, pp. 14–18, 2006.

[7] Q. Dai, S. Kan, D. Li, S. Jiang, H. Chen, M. Zhang, S. Gao, Y. Nie, H. Lu, Q. Qu, and G. Zou, “Effect of ligands and growth temperature on the growth kinetics and crystal size of colloidal CdSe nanocrystals,” Materials Letters, vol. 60, pp. 2925–2928, 2006.

[8] L. Qu and X. Peng, “Control of Photoluminescence Properties of CdSe Nano-crystals in Growth,” J. Am. Chem. Soc, vol. 124, pp. 2049-2055, 2002.

[9] H. Ke, D. Rui, D. Wenqing, L. Ling, Z. Ai, and Y. Xin, “Aqueous synthesis of CdTe quantum dots by hydride generation for visual detection of silver on quantum dot immobilized paper,” Analytical methods, vol. 9, pp. 5339-5347, 2017.

[10] K. Agne, B. Saulius, and R. Ricardas, “The dose-dependent photobleaching of CdTe quantum dots in aquauos media,” Luminescence, vol. 201, pp. 434-441, 2018.

[11] W. W. Yu, L. Qu, W. Guo, and X. Peng, “Experimental Determination of the Extinction Coefficient of CdTe, CdSe, and CdS Nanocrystals,” Chem. Mater, vol. 15, pp. 2854-2860, 2003.

[12] X. C. Nguyen et al., “Controlling the optical and magnetic properties of CdTeSe and Gd-doped CdTeSe alloy semiconductor nanocrystals,” RSC Adv, vol. 13, 2023, Art. no. 36455.

[13] Y. C. Suk, P. S. Jong, S. K. Dong, Y. K. Tae, and S. S. Kwang, “Aqueous Synthesis of CdTe Quantum Dot Using Dithiol-Functionalized Ionic Liquid,” Nanomaterials, vol. 8, 2012, Art. no. 519458.

[14] D. V. Talapin, S. Haubold, A. L. Rogach, A. Kornowski, M. Haase, and H. Weller, “Novel Organometallic Synthesis of Highly Luminescent CdTe Nanocrystals,” J. Phys. Chem. B, vol. 105, no. 12, pp. 2260–2263, 2001.

[15] E. Ying, D. Li, S. Guo, S. Dong, and J. Wang, “Synthesis and bio-imaging application of highly luminescent mercaptosuccinic acid-coated CdTe nanocrystals,” PLoS ONE, vol. 3, no. 5, 2008, Art. no. 2222.

[16] Y. Zhang, H. Zhang, M. Ma, X. Guo, and H. Wang, “The influence of ligands on the preparation and optical properties of water-soluble CdTe quantum dots,” Appl. Surf. Sci, vol. 255, pp. 4747–4753, 2009.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12739

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ