Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang và từ của các nano tinh thể bán dẫn ba thành phần cdtese pha tạp ni

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

VŨ HỒNG TUÂN

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG
VÀ TỪ CỦA CÁC NANO TINH THỂ BÁN DẪN
BA THÀNH PHẦN CdTeSe PHA TẠP Ni

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

THÁI NGUYÊN - 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

VŨ HỒNG TUÂN

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG
VÀ TỪ CỦA CÁC NANO TINH THỂ BÁN DẪN
BA THÀNH PHẦN CdTeSe PHA TẠP Ni

Chuyên ngành: Quang học
Mã số: 8 44 01 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. PHAN THẾ LONG

THÁI NGUYÊN - 2019

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS Phan
Thế Long và TS Nguyễn Xuân Ca là hai thầy đã trực tiếp hướng dẫn khoa học, chỉ bảo
tận tình và tạo điều kiện tốt nhất giúp em trong suốt quá trình làm thực nghiệm về cả
kiến thức và vật chất để em hoàn thành quá trình nghiên cứu và viết luận văn.
Em xin được gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu và các thầy cô giáo trong Khoa Vật
Lý – Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên đã trang bị cho em những tri thức khoa học
và tạo điều kiện học tập thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cúu.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn tới gia đình, họ hàng và người thân của tôi, những người
đã luôn động viên tinh thần và giúp đỡ vật chất. Tôi không biết nói gì hơn ngoài lời cảm ơn
sâu sắc, chân thành tới những người thân yêu nhất của tôi.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 8 tháng 11 năm 2019
Học viên

Vũ HồngTuân

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH...................................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................x
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài .........................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................2
3. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT
QUANG CỦA NANO TINH THỂ BÁN DẪN BA THÀNH PHẦN .............................3
1.1. Các dịch chuyển quang trong nano tinh thể bán dẫn. ...............................................3
1.2. Cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn. ...................................................................3
1.3. Công nghệ chế tạo các nano tinh thể bán dẫn ba thành phần ...................................4
1.4. Chế tạo và tính chất quang của các NC bán dẫn pha tạp..........................................9
1.5. Chế tạo và tính chất quang của các NC CdTe1-xSex ...............................................11
1.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ chế tạo ...........................................................................11
1.5.2. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng. .....................................................................13
1.5.3. Ảnh hưởng của hoạt tính hóa học của Se và Te ..................................................14
1.5.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ các tiền chất Te/Se ..............................................................16
1.6. Tính chất điện từ của các NC bán dẫn pha tạp KLCT............................................16
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .....................................................................................20
2.1. Chế tạo nano tinh thể CdTe1-xSexvà CdTe1-xSex:Niy ..............................................20
2.1.1. Hóa chất ..................................................................................................................20
2.1.2. Hệ chế tạo mẫu.......................................................................................................20
2.1.3. Tạo các dung dịch tiền chất ...................................................................................21
2.1.4. Quy trình tổng hợp nano tinh thể CdTe1-xSex ......................................................21
2.1.5. Quy trình tổng hợp nano tinh thể CdTe1-xSex:Niy ................................................21
2.1.6. Làm sạch mẫu ........................................................................................................21
2.2. Các phương pháp khảo sát đặc trưng của vật liệu ..................................................22
2.2.1. Nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction - XRD) ............................................................22
iv