Nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại bức xạ năng lƣợng cao đến các tính chất của chấm lƣợng tử CdTe định hƣớng ứng dụng trong môi trƣờng vũ trụ

Header Page 1 of 237.

Nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại bức xạ
năng lƣợng cao đến các tính chất của chấm
lƣợng tử CdTe định hƣớng ứng dụng trong
môi trƣờng vũ trụ
Phùng Việt Tiệp
Trƣờng Đại học Công nghệ
Luận văn Thạc sĩ ngành: Vật liệu và linh kiện Nanô
Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Bình
Năm bảo vệ: 2011
Abstract: Giới thiệu chung về CdTe, các tính chất chung của CdTe và những ứng
dụng của chúng đối với đời sống. Trình bày phƣơng pháp chế tạo mẫu và xử lý mẫu.
Kỹ thuật đo phổ hấp thụ. Kỹ thuật đo phổ huỳnh quang. Kỹ thuật đo thời gian sống
huỳnh quang. Trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của các bức xạ: bức xạ tia X,
bức xạ gamma, bức xạ nơtron nhiệt và bức xạ photon hãm lên tính chất quang học của
chấm lƣợng tử CdTe thông qua các phép đo phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang, thời gian
sống huỳnh quang của CdTe.
Keywords: Công nghệ Nano; Bức xạ năng lƣợng; Môi trƣờng vũ trụ
Content
LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những ứng dụng của chấm lƣợng tử CdTe đƣợc các nhà nghiên cứu, công
nghệ đặc biệt quan tâm là sử dụng làm các linh kiện quang - điện tử. Các linh kiện quang điện
tử sử dụng chấm lƣợng tử CdTe có kích thƣớc nhỏ, hiệu suất cao thích hợp sử dụng trong điều
kiện vũ trụ. Tuy nhiên trong điều kiện vũ trụ, linh kiện, vật liệu chịu tác động điều kiện rất
khắc nghiệt nhƣ thay đổi nhiệt độ lớn, ảnh hƣởng trực tiếp các tia vũ trụ nhƣ tia , tia tia
X… Nhằm đánh giá khả năng sử dụng vật liệu CdTe QDs trong điều kiện vũ trụ chúng tôi
chọn “Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại bức xạ năng lượng cao đến các tính chất của
chấm lượng tử CdTe định hướng ứng dụng trong môi trường vũ trụ” là đề tài luận văn.
Luận văn ngoài lời mở đầu và kết luận, luận văn gồm ba chƣơng:
Chương 1: Tổng quan: Giới thiệu chung về CdTe, các tính chất chung của CdTe và những

ứng dụng của chúng đối với đời sống.
Chương 2: Kỹ thuật thực nghiệm: Trình bày phƣơng pháp chế tạo mẫu và xử lý mẫu.
Kỹ thuật đo phổ hấp thụ. Kỹ thuật đo phổ huỳnh quang. Kỹ thuật đo thời gian sống huỳnh
quang.
Chương 3: Kết quả và thảo luận: Trình bày kết quả đo phổ hấp thụ, phổ huỳnh
quang, thời gian sống của CdTe chịu ảnh hƣởng của các điều kiện chiếu xạ khác nhau; biện
luận kết quả thực nghiệm.

Footer Page 1 of 237.


Header Page 2 of 237.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NANO TINH THỂ CdTe
1.1 Giới thiệu về vật liệu nano
Vật liệu có kích thƣớc cấu trúc nano đƣợc hiểu theo nghĩa chung là kích thƣớc các hạt
vật liệu nằm trong vùng một vài nano mét đến nhỏ hơn 100 nm.

Hình 1.1. Một số thực thể từ nhỏ như nguyên tử (kích thước khoảng angstron) đến lớn
như tế bào động vật (khoảng một vài chục micron) [2]
Bảng 1.1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ nguyên tử giống
nhau. [2]
Đƣờng
kính

Số nguyên
tử

hạt nano

Tỉ số
nguyên
tử trên
bề

(nm)

Năng
lƣợng bề
mặt
(erg/mol)

mặt (%)

Tỉ số năng
lƣợng bề
mặt trên
năng
lƣợng toàn
phần
(%)

10

30.000

20

4,08×1011

7,6

5

4.000

40

8,16×1011

14,3

2

250

80

2,04×1011

35,3

1

3

90

9,23×1011

82,2

Chẳng hạn, với một hạt nano có đƣờng kính 5 nm thì số nguyên tử mà hạt đó chứa là:
4000 nguyên tử với tỉ số nguyên tử trên bề mặt là 40%, năng lƣợng bề mặt là 8,16×1011 và tỉ
số năng lƣợng bề mặt trên năng lƣợng toàn phần là 14,3%. Do vậy, các hiệu ứng hoá–lý,
quang phổ liên quan tới trạng thái bề mặt cần đƣợc đặc biệt lƣu ý khi nghiên cứu vật liệu có
cấu trúc nano.

Footer Page 2 of 237.

2


Header Page 3 of 237.

Hình 1.2. Mối quan hệ giữa tỉ số nguyên tử bề mặt và tổng số nguyên tử với số lớp
nguyên tử khác nhau trong một cấu trúc nano.[2]

Hình 1.3. Sự thay đổi hình thái từ tinh thể dạng khối tới chấm lượng tử dẫn tới cấu
trúc vùng năng lượng và hàm mật độ trạng thái của chất bán dẫn cũng thay đổi theo.
1.2. Tính chất chung của CdTe
1.2.1 Tính chất cấu trúc
Bảng 1.2. Các thông số mạng tinh thể của một số hợp chất thuộc nhóm A 2B6 [4]
Hợp
chất

Loại
trúc
thể

cấu Nhóm
tinh xứng
gian

đối
không a=b
(Ao)

ZnS

Lập phƣơng F 4 3m( Td )
2
Lục giác
P63mc( C 6v )

ZnO

Lập phƣơng F 4 3m( Td )
2
Lục giác
P63mc( C 6v
)

CdS

Lập phƣơng F 4 3m( Td )
2
Lục giác
P63mc( C 6v

)

CdTe

Lập phƣơng F 4 3m( Td )
2
Lục giác
P63mc( C 6v
)

ZnSe

Lập phƣơng F 4 3m( Td )
2
Lục giác
P63mc( C 6v
)

Hằng số mạng
c (Ao)

u(Ao)

c/a

2

2

2

2

2

Footer Page 3 of 237.

5.4000
3.8200

6.2340

4.2700
3.2495

5.2059

5.8350
4.1360

6.7134

1.6230

6.4780
4.5700

7.4370

1.6270

5.6670
4.0100

6.5400

1.6310

3

1.6360

0.3450

1.6020


Header Page 4 of 237.

Hình 1.5. Cấu trúc
Hình 1.4. Cấu trúc mạng
tinh thể giả kẽm liên kết tứ vùng năng lượng của
CdTe.
diện và đối xứng lập
phương (a) và cấu trúc vùng
Bảng 1.3. Các thông số vùng năng lượng của CdTe
Brillouin(b).
Thông số

Giá Trị

Tài liệu tham
khảo

Lattice
constant,
a(Å) at 298 K

6.4802

[27]

Energy gap at 0 K,
Eg (eV)

1.622

[17]

1.605, 1.6058

[21, 26]

1.606

[20]

0.0963 ±0.0008

[19]

Heavy hole effective
mass,
m0* mh

0.81 ±0.05

[23]

Light hole effective
mass,
m0* ml

0.12 ±0.02

[8]

Spin-orbit
splittering, Δ0 (eV)

0.91

[9]

P
L

ER
Electron effective
mass,

m0* me

Footer Page 4 of 237.

4


Header Page 5 of 237.

1.2.2 Tính chất quang

Hình 1.6. Phổ hấp thụ (trái) và phổ phát xạ (phải) của chấm lượng tử CdTe bọc TGA
(thiolglycolic acid) trong dung môi H2O. Màu sắc của chấm lượng tử thay đổi từ đỏ đến
xanh ứng với sự giảm dần kích thước trung bình của chấm lượng tử [28-29]

Hình 1.7. Phổ huỳnh quang của chấm lượng
tử keo CdTe các kích cỡ khác nhau, tăng
khoảng 2-20 nm [15]
Hình 1.8. Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang
của QDs trong quá tình tổng hợp.

Footer Page 5 of 237.

5


Header Page 6 of 237.

1.2.3 Ảnh hƣởng của điều kiện bên ngoài lên tính chất của CdTe
1.2.3.1 Ảnh hƣởng của công suất chiếu xạ lên tính chất quang của QDs CdTe

Hình 1.9. Phổ hấp thụ (a) và vị trí đỉnh phổ (b) của mầm và chấm lượng tử CdTe sau
khi xử lí nhiệt độ ở các công suất khác nhau của lò vi sóng. [6]

Hình 1.10. Phổ huỳnh quang (a) và độ bán rộng đỉnh huỳnh quang (b)của mầm và
chấm lượng tử CdTe sau khi xử lý nhiệt ở các công suất khác nhau của lò vi sóng.[6]
1.2.3.2 Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiếu xạ lên tính chất quang của QDs CdTe
Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang của các mẫu có thời gian chiếu xạ khác nhau với
cùng một công suất 300W đƣợc trình bày trên Hình 1.11 và 1.12.

Hình 1.11. Phổ hấp thụ (a) và vị trí các đỉnh phổ (b) của chấm lượng tử CdTe khảo sát theo
thời gian xử lý nhiệt trong lò vi sóng. [6]

Footer Page 6 of 237.

6


Header Page 7 of 237.

Hình 1.12. Phổ huỳnh quang (a) và độ bán rộng đỉnh phổ (b) của chấm lượng tử Cdte
khảo sát theo thời gian xử lý nhiệt trong lò vi sóng. [6]
Bảng 1.4. Ước tính sản lượng các loại vật liệu và thiết bị nano khác nhau của thế giới trên cơ
sở các tổng quan và Tạp chí Hóa học Quốc tế ( 2003 - 2004 ) và nghiên cứu thị trường (BCC

2001). [7]

Sản lượng ước tính ( tấn/năm )
1.3. Ứng dụng nano tinh thể CdTe

Footer Page 7 of 237.

7


Header Page 8 of 237.

Hình 1.14. MW CdTe PV Array, Waldpolenz, Đức.
Bảng 1.5. Sản lượng điện do pin mặt trời được sản xuất trên toàn thế giới. [7]

CHƢƠNG 2
KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM
2.1 Các phƣơng pháp chế tạo vật liệu nano
Có hai phƣơng thức để tổng hợp vật liệu nano: phƣơng thức ―xuất phát từ bé‖
(bottom–up) và phƣơng thức ―xuất phát từ to‖ (top–down). Phƣơng thức ―xuất phát từ to‖
thƣờng là các phƣơng pháp vật lý đƣợc thực hiện bằng cách nghiền tinh thể khối thành các
tinh thể có cấu trúc nano, ngƣời ta chia nhỏ, ―đẽo gọt‖ một vật thể lớn để tạo ra các vật liệu có
cấu trúc nano có tính chất mong muốn. Phƣơng pháp ―xuất phát từ bé‖ thƣờng là các phƣơng
pháp hóa học, ngƣời ta lắp ghép những hạt có kích thƣớc cỡ nguyên tử, phân tử hoặc cỡ nano
mét để tạo ra các vật liệu có cấu trúc nano và tính chất mong muốn.
2.2 Chế tạo mẫu
Các mẫu CdTe sử dụng nghiên cứu trong luận văn này đƣợc tổng hợp bằng phƣơng
pháp bottom up chế tạo tại viện Khoa học Vật liệu viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Footer Page 8 of 237.

8


Header Page 9 of 237.

Hình 2.1. Phổ nhiễu xạ tia x của mẫu CdTe QDs tổng hợp ở 120o sau 5 phút. Trên góc
là ảnh TEM phân giải cao [5]
2.3 Xử lý mẫu
Các mẫu sau khi tổng hợp đƣợc mang đi chiếu xạ bởi các nguồn chiếu xạ khác nhau.
Chúng tôi sử dụng các nguồn chiếu xạ để xử lý mẫu đó là: phát nơtron, tia-X, bức xạ photon
hãm và tia-Gama. Các mẫu này đƣợc xử lý tại Viện Vật lý và tại trung tâm gia tố
.

Hình 2.2. Các mẫu CdTe được chiếu xạ với các điều kiện khác nhau: Chiếu xạ photon
hãm, chiếu xạ nơtron, không chiếu xạ, chiếu xạ tia gama, chiếu xạ tia X (từ trái qua phải) với
cùng tỉ lệ nồng độ 100µl:1600µl.
2.4 Kỹ thuật đo phổ hấp thụ

Hình 2.3. Hệ đo phổ hấp thụ Cary 5000 (Viện Khoa học Vật liệu)

Footer Page 9 of 237.

9


Header Page 10 of 237.

Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ đo hấp thụ quang học UV-VIS-NIR.
2.5 Kỹ thuật đo phổ huỳnh quang
Phổ huỳnh quang đƣợc ghi nhận bởi hệ đo phổ huỳnh quang Cary Eclipse phân giải
cao ở Viện Vật Lý (hình 2.5). Nguyên tắc hoạt động của phổ kế Cary Eclipse đƣợc cho trên
hình 2.5.

Hình 2.5. Hệ đo phổ huỳnh quang Cary Eclipse

2.6 Kỹ thuật đo thời gian sống huỳnh quang

Hình 2.7. Nguyên lý phép đo TCSPC

Footer Page 10 of 237.

10


Header Page 11 of 237.

Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý hệ đo TCSPC
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Phổ hấp thụ của CdTe chịu ảnh hƣởng của các điều kiện chiếu xạ khác nhau
460

480

500

520

540

560

580

600

620

640

0.10

0.10

CdTe - 0
CdTe - N
CdTe - G
CdTe - P
CdTe - X

~537

Cuong do chuan hoa

0.08

0.06

0.08

0.06

~522
0.04

0.04

0.02

0.02

0.00

Hình 3.1. Phổ hấp thụ của
CdTe với các điều kiện chiếu xạ khác
nhau (sau chiếu 1 tuần).

0.00
500

600

Buoc song(nm)

Bảng 3.1. Số liệu đo phổ hấp thụ tại thời điểm sau chiếu 1 tuần và thời điểm sau chiếu 8 tuần.

ST
T

Kí
hiệu
mẫu

Tên mẫu

1

M1org
100:1
600
M1-N
100:1
600

Mẫu
CdTe
chƣa xử
lý
Mẫu
CdTe
chiếu tia
Nơtron
Mẫu
CdTe
chiếu tia
Gama
Mẫu
CdTe

2

Footer Page 11 of 237.

3

M1-G
100:1
600

4

M1-X
100:1

Cƣờng độ tƣơng
đối đỉnh hấp thụ
(a.u)
Ngay
Sau
sau khi chiếu
chiếu
2
tháng
0.04
0.24

Bƣớc sóng đỉnh
hấp thụ (nm)
Ngay Sau
sau khi chiếu 2
chiếu tháng
523

523

0.042

0.26

522

522.5

0.044

0.17

522

521

0.043

0.23

522.5

520.5

11


Header Page 12 of 237.

600

5

M1-P
100:1
600

chiếu tia
X
Mẫu
CdTe
chiếu
bức xạ
photon
hãm

0.085

0.43

537

530

3.2. Phổ huỳnh quang của CdTe chịu ảnh hƣởng của các điều kiện chiếu xạ khác nhau

1.0

CdTe -0
CdTe - G
CdTe - N

CdTe - X
CdTe - P

~589

~563.5

Cuong do chuan hoa

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
450

500

550

600

650

700

Buoc song (nm)

Hình 3.2. Phổ huỳnh quang của CdTe với các điều kiện chiếu xạ khác nhau ở bước sóng kích
thích λkt= 488nm (sau chiếu 1 tuần).
~563

1.0

CdTe -0
CdTe - G
CdTe - N
CdTe - X
CdTe - P

~581

Cuong do chuan hoa

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
450

500

550

600

650

700

Buoc song (nm)

Hình 3.3. Phổ huỳnh quang của CdTe với
các điều kiện chiếu xạ khác nhau sau 2 tháng (8 tuần).
CdTe -0
CdTe - P (ngay sau chieu)
CdTe - P (sau 2 thang)

1.2

~563

Cuong do chuan hoa

1.0

~581

~589

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
450

500

550

600

650

700

Buoc song (nm)

Hình 3.4. Phổ huỳnh quang của CdTe trước và sau khi chiếu xạ chùm photon hãm 1
tuần và 8 tuần (2 tháng).
Footer Page 12 of 237.

12


Header Page 13 of 237.

3.2.2 Phổ huỳnh quang của CdTe chiếu xạ tia Gama theo thời gian
2-564.02

3,4,5-562.98
1-561.04

Cuong do chuan hoa

1.0

CdTe-Org-1
CdTe-G2-16h1608-2
CdTe-G2-sau4h-3
CdTe-G2-sau1ngay-4
CdTe-G2-sau2ngay-5

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
480

500

520

540

560

580

600

620

640

Buoc song (nm)

Hình 3.5.
trong 2 tuần

CdTe-Org
CdTe-G2-sau 1 tuan
CdTe-G2-sau 2 tuan
CdTe-G2-sau 4 tuan

Cuong do chuan hoa

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
450

500

550

600

650

Buoc song (nm)

Hình 3.6. Phổ huỳnh quang của mẫu CdTe trƣớc khi chiếu xạ và sau khi chiếu xạ tia Gama
(CdTe-G2) 1 tuần, 2 tuần và 4 tuần
CdTe-Org(1)
CdTe-G1(2)
CdTe-G1-sau1ngay(3)
CdTe-G1-sau2ngay(4)

(3),(4)-561.94

Cuong do chuan hoa

1.0

(1)-561.04

(2)-562.98

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
480

500

520

540

560

580

600

620

640

Buoc song (nm)

Hình 3.7.

trong 1 tuần

Tóm lại, so sánh các phổ huỳnh quang các mẫu CdTe QDs trƣớc và sau khi chiếu xạ chúng
tôi thấy rằng mẫu sau khi chiếu xạ không bị thay đổi về cấu trúc phổ và độ rộng phổ tuy nhiên
đỉnh phổ bị dịch về phía bƣớc sóng dài. Theo thời gian đỉnh phổ lại hồi phục về vị trí trƣớc
khi chiếu xạ. Điều này có thể giải thích bởi sự lệch mạng tinh thể do chiếu xạ và theo thời
gian mạng tinh thể của CdTe hồi phục về trạng thái cân bằng nhƣ trƣớc khi chiếu xạ.

Footer Page 13 of 237.

13


Header Page 14 of 237.

3.3. Thời gian sống của CdTe chịu ảnh hƣởng của các điều kiện chiếu xạ khác nhau
3.3.1. Thời gian sống của CdTe chịu ảnh hƣởng của các điều kiện chiếu xạ khác nhau
1

Photon counts (chuan hoa)

M1_Org.
M1_Gray

M1_Nray
M1_Xray
M1_Photon
0.1

0.01
0

50

100

150

200

250

Thoi gian (ns)

Hình 3.8. Đường cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe/CdS colloidal QDs khi
chiếu xạ khác nhau (sau chiếu 1 tuần)
Trên đây là hình ảnh đƣờng cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe/CdS colloidal
QDs khi chiếu xạ khác nhau. Thời gian sống huỳnh quang của các mẫu chiếu xạ bằng các bức
xạ khác nhau không có sự thay đổi nhiều (từ 21 đến 22ns) ngoại trừ mẫu chiếu xạ photon hãm
có sự thay đổi đáng kể 27ns, kết quả này phù hợp với kết quả đo huỳnh quang có thể giải
thích bởi sự thay đổi tinh thể dƣới điều kiện chiếu xạ.
1

0.1

0.01

M1_Photon1
M1_Photon2
Photon counts - chuan hoa

Photon
X_ray
Gamma
Neutron

Photon counts

- Chuan hoa

1

0.1

0.01
0

50

100

150

200

250

Thoi gian (ns)

Hình 3.9. Đường cong suy giảm
huỳnh quang của mẫu CdTe/CdS
colloidal QDs khi chiếu xạ khác
nhau (sau chiếu 8 tuần)

0

50

100
150
200
Thoi gian (ns)

250

Hình 3.10. Đường cong suy giảm
huỳnh quang của mẫu CdTe - P sau
chiếu 1 tuần và sau chiếu 8 tuần.

Thời gian sống huỳnh quang của các mẫu chiếu xạ bằng các bức xạ photon hãm CdTe
– P tại hai thời điểm khác nhau không có sự thay đổi nhiều: 27.04ns (sau chiếu 1 tuần) và
26.21ns (sau chiếu 8 tuần).
3.3.2. Thời gian sống của CdTe chịu ảnh hƣởng của chiếu xạ Gama theo thời gian

Footer Page 14 of 237.

14


Header Page 15 of 237.

Hình 3.11. (a)Đường cong suy giảm phát quang của phát xạ exciton từ chấm lượng tử CdSe
tại 620 nm ± 5 nm, (b) tốc độ phát xạ của exciton phụ thuộc vào tần số phát quang trong
chấm lượng tử CdTe[12]

λ

CdTeorg

480

21.317 23.39
908
24.018 26.90
64
76
28.615 30.10
78
217
28.377 30.60
18
035

490

500
510

520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620

29.105
68
30.446
89
31.092
42
31.127
14
31.154
48
31.491
48
32.149
21
32.589

35
32.959
27
33.807
3
33.926
89

Footer Page 15 of 237.

30.89
42
31.44
081
31.99
557
31.92
931
31.91
584
31.99
596
32.96
375
33.45
3
33.80
997
34.32
601

35.25
302

CdTeGama16h17
0811480
24h
(1ngay
)
23.216
89
26.294
04
29.639
81
30.392
15
30.920
15
31.393
84
31.369
55
31.203
04
31.765
61
31.788
76
32.559
93

32.947
59
33.351
47
34.205
67
34.933
07

CdTeGama16h18
0811480
7ngay

CdTeGama16h19
0811480
14nga
y

CdTeGama16h24
0811480
30
ngay

22.653
64
26.010
77
29.466
5
30.343

16

21.445
24
25.596
5
29.214
92
30.255
31

21.404
37
24.538
48
28.672
4

30.942
6
30.903
16
31.121
42
31.107
15
31.419
27
31.747
73

32.489
41
32.784
92
33.305
38
34.121
29
34.530
16

30.704
75
30.767
71
31.127
08
31.311
41
31.667
71
31.815
68
32.259
67
32.455
45
32.968
58
34.023

05
34.540
81

15

29.576
25
29.923
77
30.823
68
31.180
3
31.334
84
31.580
2
31.645
33
32.223
71
32.218
83
33.088
69
33.732
6
34.798
58

Bảng 3.2: Các giá trị
khớp theo hàm stretchedexponential đường cong suy
giảm phát quang của chấm
lượng tử CdTe theo bước
sóng, mẫu không xử lý và mẫu
CdTe chiếu xạ tia Gama.
CdTe-Org
CdTe-gama(0h)
CdTe-gama(1ngay)

36
34
32

Thoigiansong ns

CdTeGama16h16
0811480
0h

30
28
26
24
22
20
460

480

500

520

540

560

580

600

620

640

Buocsong nm
CdTe-gama(7ngay)
CdTe-gama(14ngay)
CdTe-gama(30ngay)

36
34
32

Thoigiansong ns

CdTeorg

30
28
26
24
22
20
460

480

500

520

540

560

580

600

620

640

Buocsong nm

Hình 3.12. Đồ thị sự
phụ thuộc theo bƣớc sóng của

thời gian sống chấm lƣợng tử
CdTe không xử lý và CdTe
chiếu xạ tia Gama.


Header Page 16 of 237.

KẾT LUẬN
Sau khi tiến hành thí nghiệm kết quả nhƣ sau:
- Thực hiện chiếu xạ tại các mẫu CdTe QDs dƣới các điều kiện chiếu xạ khác nhau:
Bức xạ nơtron nhiệt.
Bức xạ tia X.
Bức xạ gamma.
Bức xạ photon hãm.
- Các mẫu sau khi chiếu xạ đƣợc nghiên cứu bằng phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang và
thời gian sống huỳnh quang.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng:
Sau khi chiếu xạ phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang của mẫu CdTe QDs đều không
bị thay đổi dạng tuy nhiên đỉnh phổ bị dịch về phía bƣớc sóng dài. Các mẫu
chiếu xạ photon hãm có độ dịch đỉnh lớn nhất (25nm sau khi chiếu). Điều này
có thể giải thích rằng mẫu khi chiếu xạ mạng tinh thể của nó bị căng (strain).
Các kết quả đo thời gian sống huỳnh quang cũng cho thấy mẫu sau khi chiếu
xạ thời gian sống huỳnh quang cũng bị thay đổi tuy nhiên sự thay đổi này
không nhiều ngoại trừ mẫu chiếu xạ bằng photon hãm vì trong phép đo này
thời gian sống xác định đƣợc là của tập hợp các CdTe QDs có kích thƣớc khác
nhau.
Sau khi chiếu xạ, theo thời gian đỉnh phổ huỳnh quang của CdTe QDs có xu
hƣớng dịch về vị trí cũ nhƣ trƣớc khi chiều xạ. Điều này nói nên sự hồi phục
mạng tinh thể CdTe QDs theo thời gian.
References

Tiếng Việt:
[1]. PGS.TS Phạm Văn Bền, 2002, Bài giảng huỳnh quang, Trƣờng đại học khoa học tự
nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội.
[2]. Trịnh Thị Kim Chi, 2010, “Hiệu ứng kích thước ảnh hưởng lên tính chất quang của CdS,
CdSe và CuInS2”, luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam,
Hà Nội.
[3]. Trịnh Đình Huy, “Nghiên cứu ứng dụng và điều khiển thành công hệ máy phổ kế huỳnh quang
Cary Eclipse”,luận văn thạc sỹ vật lý, quang học K15, Viện Vật lý.
[4]. Vũ Thị Thắm, ―Chế tạo, nghiên cứu và khảo sát một số tính chất quang của vật liệu nano
ZnS:Mn‖, luận văn thạc sĩ khoa học vật lý, ĐHKHTN – ĐHQGHN, Hà Nội.
[5]. Ứng Thị Diệu Thúy, Phạm Song Toàn, Nguyễn Quang Liêm, Trần Thị Kim Chi, Đinh Duy
Khang, và Nguyễn Quang Liêm; 2010; ―CdTe quantum dots for an application in the life
sciences‖, Nanosci. Nanotechnol. 1 (2010) 045009 (5pp)
[6]. Dƣơng Anh Tuấn, Trịnh Đức Thiện, Nguyễn Văn Hùng và Phạm Văn Vĩnh, 2009, “Ảnh
hưởng của việc chiếu xạ sóng Viba trong lò vi sóng lên tính chất quang của chấm lượng tử
CdTe trong nước”, Hội nghị Vật lý chất rắn và Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 6, khoa
Vật lý, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội.
[7]. />Tiếng Anh:
[8]. M. Cardona, K. L. Shaklee, and F. H. Pollak, Phys. Rev. 154 (1967) 696.

Footer Page 16 of 237.

16


Header Page 17 of 237.

[9]. Patrick Ted-Khong Chin ―Luminescent Properties of Semiconductor Nanocrystals‖
Eindhoven University of Technology.
[10]. B. O. Dabbousi et al., "(CdSe)ZnS Core-Shell quantum dots: synthesis and characterization

of a size series of highly luminescent nanocrystallites", J. Phys. Chem. B Vol. 101, p. 9463
(1997).
[11].
C. de Mello Donegá, M. Bode, and A. Meijerin (2006), Phys. Rev. B 74,
085320.
[12].
A. F. van Driel, G. Allan, C. Delerue, P. Lodahl, W. L. Vos, and D.
Vanmaekelbergh (2005), Phys. Rev. Lett. 95, 236804 .
[13].
Drummen G. P. C. (2010), "Quantum Dots—From Synthesis to
Applications in Biomedicine and Life Sciences", International Journal of Molecular Sciences
11, pp. 154-163.
[14].
Al. L. Efros and M. Rosen (1996), Phys. Rev. B 54, 4843.
[15].
/>[16].
R. Leon, G. M. Swift, B. Magness, W. A. Taylor, Y. S. Tang, K. L. Wang,
P. Dowd, and Y. H. Zhang,"Changes in Luminescence Emission Induced by Proton
Irradiation: InGaAs/GaAs Quantum Wells and Quantum Dots", Appl. Phys. Lett. 76, 2071
(2000)
[17].
N. Magnea, J. L. Pautrat, Properties of narrow gap semiconductors,
London: Phys. 71 (1992) 4523.
[18]. Mahto S. K., Park C., Yoon T. H., Rhee S. W. (2010), "Assessment of cytocompatibility of
surface-modified CdSe/ZnSe quantum dots for BALB/3T3 fibroblast cells", Toxicology in
Vitro 24, pp. 1070-1077.
[19].
A. L. Mears and R. A. Stradling, Solid State Commun. 7 (1969) 1267.
[20]. D. de Nobel, Philips Res. Rept. 14 (1959) 430.
[21]. K. Oettinger, D. M. Hofmann, A. L. Efros, B. K. Meyer, M. Salk, and K. W. Benz, J. Appl.

[22]. P. G. Piva, R. D. Goldberg, I. V. Mitchell, D. Labrie, R. Leon, S. Charbonneau, Z. R.
Wasilewski, and S. Fafard, "Enhanced degradation resistance of quantum dot lasers to
radiation damage", Appl. Phys Lett. 77, 624 (2000)
[23].
R. Romestain and C. Weisbuch, Phys. Rev. Letters 45 (1980) 2067.
[24]. M Saraf, A Sashchiuk and E Lifshitz, (2009) 012024, “Energy Transfer among CdTe
tetrapod nanocrystals”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 6.
[25]. Smith A. M., Mohs A. M., Nie S. (2009), "Tuning the optical and electronic properties of
colloidal nanocrystals by lattice strain", Nature Nanotechnology 4, pp. 56-63.
[26]. S. P. Tobin and et al, J. Electron. Mater. 5 (1995) 697. ISPEC (1994) 339.
[27]. M. G. Williams, R. D. Tomlinson, and M. J. Hampshire, Solid State Commun. 7 (2003)
1831.
[28]. A. Wolcott, D. Gerion, M. Visconte, J. Sun, A. Schwartzberg, S.W. Chen and J.Z.
Zhang (2006), J. Phys. Chem. B 110, 5779.
[29]. Jin Zhong Zhang (2009), Optical properties and spectroscopy of nanomaterials,
World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore.

Footer Page 17 of 237.

17