(Luận văn thạc sĩ) 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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHÙNG VIỆT TIỆP

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2011


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHÙNG VIỆT TIỆP

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
Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện Nanơ
Chun ngành đào tạo thí điểm

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THANH BÌNH

Hà Nội - 2011


i

MỤC LỤC

MỤC LỤC................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ................................................................................. vi
LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NANO TINH THỂ CdTe ..................................3
1.1 Giới thiệu về vật liệu nano ....................................................................................3
1.2 Tính chất chung của CdTe ....................................................................................7
1.2.1 Tính chất cấu trúc ....................................................................................7
1.2.2 Tính chất quang .....................................................................................10
1.2.3 Ảnh hưởng của điều kiện bên ngồi lên tính chất của CdTe ................11
1.3 Ứng dụng .............................................................................................................14
1.3.1 Ứng dụng vật liệu nano .........................................................................14
1.3.2 Ứng dụng nano tinh thể CdTe ...............................................................17
CHƢƠNG 2:KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM ........................................................19
2.1 Các phương pháp chế tạo vật liệu nano ..............................................................19
2.2 Chế tạo mẫu.........................................................................................................20
2.3 Xử lý mẫu ............................................................................................................21
2.4 Kỹ thuật đo phổ hấp thụ ......................................................................................22
2.5 Kỹ thuật đo phổ huỳnh quang .............................................................................25
2.6 Kỹ thuật đo thời gian sống huỳnh quang ............................................................26
CHƢƠNG 3:KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..........................................................29
3.1 Ảnh hưởng của bức xạ tia X .............................................................................29
3.1.1 Phổ hấp thụ .......................................................................................................29

3.1.2 Phổ huỳnh quang.............................................................................................30


ii

3.2 Ảnh hưởng của bức xạ tia Gamma.....................................................................31
3.2.1 Phổ hấp thụ......................................................................................................31
3.2.2 Phổ huỳnh quang.............................................................................................32
3.2.3 Thời gian sống.................................................................................................33
3.3 Ảnh hưởng của bức xạ Nơtron nhiệt..................................................................38
3.3.1 Phổ hấp thụ......................................................................................................38
3.3.2 Phổ huỳnh quang.............................................................................................39
3.4 Ảnh hưởng của bức xạ photon hãm...................................................................40
3.4.1 Phổ hấp thụ......................................................................................................40
3.4.2 Phổ huỳnh quang.............................................................................................41
3.4.3 Thời gian sống.................................................................................................42
KẾT LUẬN.............................................................................................................. 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................46


iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ
nguyên tử giống nhau
Bảng 1.2.Các thông số mạng tinh thể của một số hợp chất thuộc nhóm A2B6
Bảng 1.3. Các thơng số vùng năng lượng của CdTe
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)

Bảng 1.5.Sản lượng điện do pin mặt trời được sản xuất trên toàn thế giới
Bảng 3.1.Các giá trị khớp theo hàm stretched-exponential đường cong suy
giảm phát quang của chấm lượng tử CdTe theo bước sóng, mẫu khơng xử lý và mẫu
CdTe chiếu xạ tia Gamma.


iv

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
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)
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.
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.
Hình 1.4. Cấu trúc mạng tinh thể giả kẽm liên kết tứ diện và đối xứng lập
phương (a) và cấu trúc vùng Brillouin(b).
Hình 1.5. Cấu trúc vùng năng lượng của CdTe.
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
Hình 1.7. Phổ huỳnh quang của chấm lượng tử keo CdTe các kích cỡ khác
nhau, tăng khoảng 2-20 nm
Hình 1.8.Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang của QDs trong quá tình tổng hợp.
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 cơng suất khác nhau của lị vi sóng.
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 lị
vi sóng.

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.
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 lị vi sóng.
Hình 1.13. Mặt cắt ngang của một tế bào năng lượng mặt trời mỏng CdTe.
Hình 1.14.MW CdTe PV Array, Waldpolenz, Đức.
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


v

Hình 2.2. Các mẫu CdTe được chiếu xạ với các điều kiện khác nhau: Chiếu
bức xạ photon hãm, chiếu xạ Nơtron nhiệt, không chiếu xạ, chiếu xạ Gamma, chiếu
xạ tia X (từ trái qua phải) với cùng tỉ lệ nồng độ 100µl:1600µl
Hình 2.3. Hệ đo phổ hấp thụ Cary 5000 (Viện Khoa học Vật liệu)
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ đo hấp thụ quang học UV-VIS-NIR.
Hình 2.5. Hệ đo phổ huỳnh quang Cary Eclipse
Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý của máy phổ kế huỳnh quang
Hình 2.7. Nguyên lý phép đo TCSPC
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý hệ đo TCSPC
Hình 3.1. Phổ hấp thụ của CdTe chiếu xạ tia X
Hình 3.2. Phổ huỳnh quang của CdTe chiếu xạ tia X
Hình 3.3. Phổ hấp thụ của CdTe chiếu xạ tia Gamma
Hình 3.4. Phổ huỳnh quang của CdTe chiếu xạ tia Gamma
Hình 3.5. (a)Đường cong suy giảm phát quang của phát xạ exciton từ chấm
lượng tử CdSe tại 620 nm ± 5 nm (đường màu xám) và đường khớp singleexponential (màu đỏ) (giá trị   0.99 nếu khớp theo stretched-exponential, rất
gần với 1), hình góc trên tương ứng được vẽ theo thang log của cường độ phát
quang; (b) tốc độ phát xạ của exciton phụ thuộc vào tần số phát quang trong chấm
lượng tử CdTe [12]

Hình 3.6. Đồ thị sự phụ thuộc theo bước sóng của thời gian sống của chấm
lượng tử CdTe không xử lý và CdTe chiếu xạ tia Gamma.
Hình 3.7. Các trạng thái exciton sáng ( 0U , 1U , 1L ); các trạng thái
exciton tối ( 0 L , 2 ) và trạng thái bề mặt trap ( Trap ). Sự phát xạ của các
exciton sáng ứng với các quá trình 1, 3, 6.
Hình 3.8. Phổ hấp thụ của CdTe chiếu xạ Nơtron nhiệt
Hình 3.9. Phổ huỳnh quang của CdTe chiếu xạ Nơtron nhiệt
Hình 3.10. Phổ hấp thụ của CdTe chiếu bức xạ photon hãm
Hình 3.11. Phổ huỳnh quang của CdTe chiếu bức xạ photon hãm
Hình 3.12. Đường cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe khi chiếu bức
xạ photon hãm
Hình 3.13. Đường cong suy giảm huỳnh quang của mẫu CdTe - P sau chiếu
1 tuần và sau chiếu 8 tuần.


1

LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đây, nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chấm lượng tử QDs là
đề tài thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Trong các hệ chấm
lượng tử thì các chấm lượng tử dựa trên hợp chất A2B6 được nghiên cứu nhiều hơn
cả. Các vật liệu bán dẫn này có vùng cấm thẳng, phổ hấp thụ nằm trong vùng nhìn
thấy và một phần nằm trong miền tử ngoại gần, có hiệu suất phát xạ lớn, do đó thích
hợp với nhiều ứng dụng trong thực tế. Chấm lượng tử nhóm A2B6 như CdS, CdSe,
CdTe có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực đa dạng, ví dụ như trong các linh
kiện chuyển đổi năng lượng mặt trời, các linh kiện quang điện tử, các detector siêu
nhậy, trong các linh kiện phát sáng (QD-LED), trong các ứng dụng y-sinh như hiện
ảnh phân tử và tế bào [18], các cảm biến sinh học nano (nano-biosensor) [25]. Có
thể nói hiện nay là thời đại của chấm lượng tử vì có rất nhiều ứng dụng hứa hẹn và
nổi bật của chấm lượng tử trong các lĩnh vực kể trên.

Việc cố gắng tập trung vào chấm lượng tử nano Stranski-Krastanow đã cho
thấy độ chịu đựng bức xạ rất cao do hiệu ứng giam giữ lượng tử 3 chiều thậm chí đã
cho thấy cường độ huỳnh quang tăng lên [16] hoặc chất lượng laser diode tăng sau
khi có một lượng đáng kể proton [22]. Từ đó độ chịu đựng bức xạ cao từ vũ trụ là
một lợi thế tiềm năng khác để sử dụng nano tinh thể làm cảm biến sinh học trong
mọi ứng dụng trong vũ trụ.
Đặc tính nổi trội của chấm lượng tử là hiệu ứng giam giữ lượng tử do kích
thước giảm xuống cỡ nm. Hiệu ứng này dẫn đến các hạt tải tích điện bị giam giữ về
mặt không gian, ở bên trong thể tích rất bé của nano tinh thể. Hệ quả là các mức
năng lượng của điện tử và lỗ trống từ chỗ liên tục trong tinh thể khối trở nên gián
đoạn, hấp thụ quang học ở các mức năng lượng này cho phép xác định hình dạng,
kích thước của chấm lượng tử. Do hiệu ứng này, người ta có thể sử dụng kích thước
của các chấm lượng tử này để thay đổi trong một khoảng rộng và chính xác, năng
lượng của các trạng thái điện tử gián đoạn và dịch chuyển quang học. Kết quả là các
nhà khoa học có thể thay đổi phát xạ ánh sáng từ các hạt chấm lượng tử này, từ phổ
tử ngoại, nhìn thấy, hồng ngoại gần và tới vùng hồng ngoại giữa. Các hạt chấm
lượng tử này cũng tạo ra nhiều tính chất quang mới như là sự nhân các hạt tải
(carrier multiplication), đơn hạt nhấp nháy (single-particlen blinking) và truyền tín
hiệu phổ [10].
Một trong những ứng dụng của chấm lượng tử CdTe được 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 lượng tử CdTe có kích thước 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 như thay đổi nhiệt độ lớn, ảnh
hưởng trực tiếp các tia vũ trụ như tia , tia , tia X… Nhằm đánh giá khả năng sử


2

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 phần kết luận, luận văn gồm ba chương:
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 phương 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 nghiên cứu ảnh hưởng
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 lượng tử CdTe thơng qua các phép đo phổ
hấp thụ, phổ huỳnh quang, thời gian sống huỳnh quang của CdTe.
Phần kết luận: Tổng hợp các kết quả mà luận văn đã đạt được.


3

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NANO TINH THỂ CdTe
1.1 Giới thiệu về vật liệu nano
Vật liệu nano (nano materials) là một trong những lĩnh vực nghiên cứu đỉnh
cao sôi động nhất trong thời gian gần đây. Điều đó được thể hiện bằng số các cơng
trình khoa học, số các bằng phát minh sáng chế, số các cơng ty có liên quan đến
khoa học, công nghệ nano gia tăng theo cấp số mũ. Con số ước tính về số tiền đầu
tư vào lĩnh vực này lên đến 8,6 tỷ đô la vào năm 2004 .
Khi ta nói đến nano là nói đến một phần tỷ của cái gì đó, ví dụ, một nano
giây là một khoảng thời gian bằng một phần tỷ của một giây. Còn nano mà chúng ta
dùng ở đây có nghĩa là nano mét, một phần tỷ của một mét. Nói một cách rõ hơn là
vật liệu chất rắn có kích thước nm vì yếu tố quan trọng nhất mà chúng ta sẽ làm
việc là vật liệu ở trạng thái rắn. Vật liệu nano là một thuật ngữ rất phổ biến, tuy vậy

khơng phải ai cũng có một khái niệm rõ ràng về thuật ngữ đó. Để hiểu rõ khái niệm
vật liệu nano, chúng ta cần biết hai khái niệm có liên quan là khoa học nano
(nanoscience ) và cơng nghệ nano (nanotechnology ). Theo viện hàn lâm hồng gia
Anh: Khoa học nano là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tượng và sự can
thiệp (manipulation) vào vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử.
Công nghệ nano là việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo và ứng dụng
các cấu trúc, thiết bị, và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng và kích thước trên
quy mơ nano mét.
Vật liệu nano là đối tượng của hai lĩnh vực là khoa học nano và cơng nghệ
nano, nó liên kết hai lĩnh vực trên với nhau. Kích thước của vật liệu nano trải một
khoảng khá rộng, từ vài nm đến vài trăm nm. Để có một con số dễ hình dung, nếu ta
có một quả cầu có bán kính bằng quả bóng bàn thì thể tích đó đủ để làm ra rất nhiều
hạt nano có kích thước 10 nm, nếu ta xếp các hạt đó thành một hàng dài kế tiếp
nhau thì độ dài của chúng bằng một ngàn lần chu vi của trái đất.
Tính chất thú vị của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thước của chúng rất nhỏ
bé có thể so sánh với các kích thước tới hạn của nhiều tính chất hóa lí của vật liệu.
Chỉ là vấn đề kích thước thơi thì khơng có gì đáng nói, điều đáng nói là kích thước
của vật liệu nano đủ nhỏ để có thể so sánh với các kích thước tới hạn của một số
tính chất. Vật liệu nano nằm giữa tính chất lượng tử của nguyên tử và tính chất khối
của vật liệu. Đối với vật liệu khối, độ dài tới hạn của các tính chất rất nhỏ so với độ
lớn của vật liệu, nhưng đối với vật liệu nano thì điều đó khơng đúng nên các tính
chất khác lạ bắt đầu từ nguyên nhân này.


4

Chúng ta hãy lấy một ví dụ: Vật liệu sắt từ được hình thành từ những đơ
men, trong lịng một đơ men, các ngun tử có từ tính sắp xếp song song với nhau
nhưng lại không nhất thiết phải song song với mô men từ của nguyên tử ở một đơ
men khác. Giữa hai đơ men có một vùng chuyển tiếp được gọi là vách đô men. Độ

dày của vách đô men phụ thuộc vào bản chất của vật liệu mà có thể dày từ 10-100
nm. Nếu vật liệu tạo thành từ các hạt chỉ có kích thước bằng độ dày vách đơ men thì
sẽ có các tính chất khác hẳn với tính chất của vật liệu khối vì ảnh hưởng của các
nguyên tử ở đô men này tác động lên ngun tử ở đơ men khác.
Chính vì ý nghĩa khoa học cơ bản cũng như triển vọng ứng dụng to lớn nên
các nghiên cứu khoa học–công nghệ, nghiên cứu ứng dụng vật liệu có cấu trúc nano
đang được thực hiện tại nhiều phịng thí nghiệm tiên tiến trên thế giới. Vật liệu có
kích thước cấu trúc nano được hiểu theo nghĩa chung là kích thước 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]
Để có thể hình dung, so sánh về vật liệu có kích thước nano mét, Hình 1.1
trình bày một số thực thể từ nhỏ như nguyên tử (atom, kích thước khoảng angstron)
đến lớn như tế bào động vật (animal cell, khoảng vài chục micron), và vùng kích
thước của vật liệu có cấu trúc nano/chấm lượng tử đang được quan tâm (NCs/QDs,
vùng một vài đến một vài chục nano mét cũng là vùng kích thước của các protein).
Với kích thước nhỏ như vậy, số nguyên tử phân bố trên bề mặt trở nên rất
đáng kể so với số nguyên tử nằm bên trong hạt. Bảng 1.1 cho biết một số giá trị
điển hình của hạt nano cấu tạo từ các nguyên tử giống nhau và Hình 1.2 biểu diễn
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.


5

Bảng 1.1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano cấu tạo từ nguyên
tử giống nhau [2]
Đƣờng kính
hạt nano

Số nguyên
tử

(nm)

Tỉ số nguyên
tử trên bề

Năng lƣợng
bề mặt
(erg/mol)

mặt (%)

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

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]


6

Khi kích thước của vật liệu giảm xuống cỡ nano mét, có hai hiện tượng đặc
biệt xảy ra:
Thứ nhất, tỷ số giữa số nguyên tử nằm trên bề mặt và số nguyên tử trong cả
hạt nano trở nên rất lớn. Mặt khác, năng lượng liên kết của các nguyên tử bề mặt bị
hạ thấp một cách đáng kể vì chúng không được liên kết một cách đầy đủ, thể hiện
qua nhiệt độ nóng chảy hoặc nhiệt độ chuyển pha cấu trúc của các hạt nano thấp
hơn nhiều so vật liệu khối tương ứng (thí dụ với TiO2, nhiệt độ chuyển pha từ cấu
trúc anatase sang cấu trúc rutile khoảng 4000 C khi vật liệu có kích thước nano và
khoảng 12000 C khi vật liệu ở dạng khối). Bên cạnh đó, cấu trúc tinh thể của hạt và
hiệu ứng lượng tử của các trạng thái điện tử bị ảnh hưởng đáng kể bởi số nguyên tử
trên bề mặt, dẫn đến vật liệu ở cấu trúc nano có nhiều tính chất mới lạ so với vật
liệu khối và hứa hẹn mang lại những ứng dụng quan trọng trong cuộc sống.
Thứ hai, khi kích thước của hạt giảm xuống xấp xỉ bán kính Bohr của exciton
trong vật liệu khối thì xuất hiện hiệu ứng giam giữ lượng tử (quantum confinement
effects), trong đó các trạng thái điện tử cũng như các trạng thái dao động trong hạt
nano bị lượng tử hoá. Các trạng thái bị lượng tử hoá trong cấu trúc nano sẽ quyết

định tính chất điện và quang nói riêng, tính chất vật lý và hố học nói chung của cấu
trúc đó.
Chính hai tính chất liên quan đến kích thước nano mét của vật liệu trên đã
làm cho các cấu trúc nano trở thành đối tượng của nghiên cứu cơ bản, cũng như
nghiên cứu ứng dụng. Các tính chất của các cấu trúc nano có thể thay đổi được bằng
cách điều chỉnh hình dạng và kích thước cỡ nano mét của chúng.

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.


7

1.2. Tính chất chung của CdTe
CdTe có độ rộng vùng cấm 1.52 eV có khả năng phát huỳnh quang trong
vùng nhìn thấy. Bước sóng huỳnh quang có thể thay đổi nhờ hiệu ứng giam cầm
lượng tử trong các chấm lượng tử có kích thước khác nhau.
1.2.1 Tính chất cấu trúc
Tinh thể CdTe thường có cấu trúc lập phương giả kẽm (cubic zincblende).
Cấu trúc này được mô tả như cặp các mặt đan xen vào nhau ở tâm mặt lập phương.
Nguyên tử Cd hình thành một mạng con và nguyên tử Te hình thành một mạng con
khác. Đặc điểm quan trọng của sắp xếp mạng zinblende kiểu này là sự thiếu trục đối
xứng kết quả tinh thể CdTe có tính phân cực cao trừ hướng khơng phân cực [110].
Ví dụ khi ni tinh thể thì hướng [111] sẽ phát triển mạnh hơn.
Ở nhiệt độ phòng hằng số mạng của CdTe lớn nhất trong họ bán dẫn A2B6.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy hằng số mạng của CdTe thay đổi từ 6.480 Å tới
6.488 Å tùy thuộc vào điều kiện chế tạo hay xử lý mẫu. Từ phổ nhiễu xạ tia X có
thể tính được hằng số mạng và hệ số dãn nở nhiệt của CdTe theo phương trình sau:
a(T ) = 6.4802 + 31.94 ×10-6T + 31.94 ×10-9T2+ 31.94 ×10-12T3 , (1.1)

β(T ) = 4.932 ×10-6+ 1.165 ×10-9T + 1.428 ×10-12T 2 , (1.2)
Trong đó: a(T) là hằng số mạng, β(T ) là hệ số giãn nở nhiệt.
Liên kết trong CdTe được đặc trưng bởi liên kết trung gian giữa liên kết ion
và liên kết hóa trị trong đó liên kết ion chiếm khoảng 72%.
Vùng Brillouin của cấu trúc Zinblende có dạng bát diện cụt có 14 mặt, 6 mặt
theo hướng [100] và 8 mặt theo hướng [111]. Tâm vùng được đánh dấu bằng điểm
Γ hướng [111] và [100] được gọi là hướng L và hướng Δ tương ứng.
Các thông số mạng tinh thể của CdTe và một số chất thuộc nhóm A2B6 được
cho trên Bảng 1.2:


8

Bảng 1.2.Các thông số mạng tinh thể của một số hợp chất thuộc nhóm A2B6 [4]
Hợp
chất

ZnS

ZnO

CdS

CdTe

ZnSe

Hằng số mạng

Loại cấu

trúc tinh
thể

Nhóm đối
xứng không
gian

Lập phương

F 4 3m( Td )

5.4000

2
6v )

3.8200

Lục giác

2

P63mc( C

2

a=b (Ao)

Lập phương

F 4 3m( Td )

4.2700

Lục giác

P63mc( C 6v2 )

3.2495

Lập phương

F 4 3m( Td )

2

5.8350

Lục giác

P63mc( C )

Lập phương

F 4 3m( Td )

6.4780

Lục giác

P63mc( C 6v2 )

4.5700

Lập phương

F 4 3m( Td )

5.6670

Lục giác

P63mc( C 6v2 )

4.0100

2
6v

2

2

4.1360

c (Ao)

u(Ao)

6.2340

5.2059

c/a

1.6360

0.3450

1.6020

6.7134

1.6230

7.4370

1.6270

6.5400

1.6310

Hình 1.4. Cấu trúc mạng tinh thể giả kẽm liên kết tứ diện và đối xứng lập
phương (a) và cấu trúc vùng Brillouin (b)
Cấu trúc vùng năng lƣợng.
Cấu trúc vùng năng lượng của CdTe được cho trên hình 1.5. CdTe đặc trưng
bởi cấu trúc vùng thẳng với cực tiểu của vùng dẫn và cực đại vùng hóa trị nằm ở
tâm vùng Brillouin (hay điểm Γ). Vùng hóa trị được chia làm ba phân vùng, hai
phân vùng trong đó suy biến tại k=0. Phân vùng thứ nhất chứa các lỗ trống

nặng(hh), phân vùng thứ hai chứa các lỗ trống nhẹ (lh), phân vùng thứ ba chứa các


9

trạng thái spin quỹ đạo trong đó tương tác giữa vùng dẫn và vùng hóa trị qua k.p
khơng phụ thuộc vào k. Các thông số năng lượng của CdTe cho trong bảng 1.3.

Hình 1.5.Cấu trúc vùng năng lượng của CdTe
Bảng 1.3.Các thông số vùng năng lượng của CdTe
Thông số

Giá Trị

Tài liệu tham khảo

Hằng số mạng, a(Å) tại 298 K

6.4802

[27]

Năng lượng vùng cấm tại 0 K,
Eg(eV)

1.622

[17]

PL

1.605, 1.6058

[21,26]

ER

1.606

[20]

0.0963 ±0.0008

[19]

0.81 ±0.05

[23]

0.12 ±0.02

[8]

0.91

[9]

Khối lượng hiệu dụng điện tử,
m0* mee
Khối lượng hiệu dụng lỗ trống nặng,

m0* mhh
Khối lượng hiệu dụng lỗ trống nhẹ,
m0* mlh
Splitter spin - quỹ đạo, Δ0(eV)

CdTe là 1 hợp chất được kết tinh từ cadmium Cd và tellurium Te. Nó được
sử dụng trong cửa sổ quang học hồng ngoại (infraredoptical window) và nguyên
liệu pin năng lượng mặt trời.


10

Công thức phân tử CdTe. Khối lượng phân tử 240,01 g.mol-1. Mật độ
5,85g/cm3. Điểm nóng chảy 1092° C. Nhiệt độ sơi 1130° C. Độ hịa tan trong các
dung mơi khác khơng hịa tan dải khoảng cách 1,44 eV (300K). Chiết suất (nD)
2,67(10μm).
1.2.2 Tính chất quang
Các tính chất quang của vật liệu nano phụ thuộc vào các thơng số như kích
thước, hình dáng, tính chất bề mặt, sự pha tạp, tương tác với môi trường xung quanh
và dạng cấu trúc nano. Một ví dụ điển hình đó là sự dịch về bước sóng xanh (blueshift) trong phổ hấp thụ và phát xạ của các hạt nano bán dẫn (QDs) khi kích thước
hạt giảm dần, đặc biệt là khi kích thước đủ nhỏ. Hình 1.6 cho thấy phổ hấp thụ và
màu sắc của các hạt nano có kích thước khác nhau của chấm lượng tử CdTe [28,29].

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]


11

Tính chất quang học của các chấm
lượng tử CdTe phụ thuộc vào phương pháp
chế tạo, kích thước chấm lượng tử. Trên
hình 1.7 là phổ huỳnh quang của chấm
lượng tử với kích thước từ 2 đến 20nm. Ta
thấy rằng đỉnh phổ huỳnh thay đổi từ 500
đến 800 nm khác nhau được chế tạo bằng
phương pháp hóa học.
Trên Hình 1.8 cho thấy phổ hấp thụ
và phổ huỳnh quang của chấm lượng tử
CdTe chế tạo bằng phương pháp hóa trộn
(TOP) và (DDA) ở 147°C. Theo thời gian
kích thước của chấm lượng tử tăng lên do đó
đỉnh hấp thụ và đỉnh huỳnh quang của CdTe
bị dịch về phía bước sóng dài. Càng về sau
sự dịch đỉnh này chậm dần và cuối cùng là
bão hịa.

Hình 1.7.Phổ huỳnh quang của chấm
lượng tử keo CdTe các kích cỡ khác
nhau, tăng khoảng2-20nm [15]

1.2.3 Ảnh hƣởng của điều kiện bên ngồi
lên tính chất của CdTe
Các nghiên cứu cho thấy rằng chấm
lượng tử CdTe thay đổi tính chất dưới tác
dụng của điều kiện chiếu xạ khác nhau.
Hình 1.9 cho thấy phổ hấp thụ của QDs
CdTe thay đổi khi chiếu xạ với các công suất

khác nhau. Mẫu sau khi xử lý chiếu xạ có
đỉnh phổ hấp thụ dịch chuyển rõ rệt về phía
bước sóng dài so với mẫu chưa xử lý chiếu
xạ. Sự dịch chuyển đỉnh hấp thụ của QDs
CdTe về phía bước sóng dài tương ứng với
kích thước QDs của các mẫu tăng lên khi
công suất chiếu xạ tăng.
1.2.3.1 Ảnh hƣởng của cơng suất
chiếu xạ lên tính chất quang của QDs
CdTe
Phổ hấp thụ (Hình 1.9a) cho thấy mẫu
đã qua xử lý chiếu xạ có đỉnh phổ hấp thụ
dịch chuyển rõ rệt về phía bước sóng dài so
với mẫu chưa xử lý chiếu xạ. Sự dịch chuyển

Hình 1.8.Phổ hấp thụ và phổ
huỳnh quang của QDs trong quá
trình tổng hợp [9]


12

của các đỉnh hấp thụ về phía bước sóng dài tăng tương ứng với công suất chiếu xạ
của các mẫu. Sự dịch chuyển đỉnh hấp thụ của QDs CdTe về phía bước sóng dài
tương ứng với kích thước QDs của các mẫu tăng lên khi công suất chiếu xạ tăng.
Điều này được giải thích như sau: khi cơng suất chiếu xạ tăng lên, tốc độ gia nhiệt
cho mẫu tăng tương ứng, các mầm tinh thể tăng động năng, tốc độ chuyển động
tăng nên xác suất va chạm giữa các vi mầm tinh thể tăng lên. Quá trình hình thành
QDs CdTe xảy ra trong môi trường nước dưới tác động của sóng viba là q trình
kết tụ của các vi mầm tinh thể tạo thành hạt có kích thước lớn hơn. Cùng một thời

gian chiếu xạ, kích thước QDs tăng theo cơng suất chiếu xạ. Các chấm lượng tử có
kích thước tương ứng bán kính Bohr xảy ra hiệu ứng kích thước lượng tử và độ
rộng vùng cấm hiệu dụng giảm khi kích thước hạt tăng lên. Vì vậy các mẫu chiếu xạ
cơng suất lớn hơn kích thước hạt lớn hơn và đỉnh phổ hấp thụ dịch chuyển về phía
bước sóng dài hơn. Sự dịch chuyển đỉnh phổ hấp thụ theo cơng suất chiếu xạ được
thể hiện trên Hình 1.9b.

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 cơng suất khác nhau của lị 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 lị
vi sóng [6]


13

Phổ huỳnh quang (Hình 1.10a) cho thấy, các mẫu qua xử lý chiếu xạ trong lị
vi sóng có cường độ huỳnh quang lớn hơn rất nhiều so với cường độ huỳnh quang
của dung dịch chứa các vi mầm tinh thể ban đầu. Điều này thể hiện QDs CdTe chỉ
được hình thành khi các vi mầm tinh thể được liên kết với nhau nhờ q trình xử lý
nhiệt thơng qua việc chiếu xạ sóng vi ba trong lị vi sóng. So sánh phổ huỳnh quang
của các mẫu được chiếu xạ với công suất khác nhau chúng ta nhận thấy rằng cường
độ huỳnh quang giảm khi công suất chiếu xạ tăng. Mẫu có cơng suất chiếu xạ
thấp(300W) tốc độ gia nhiệt thấp, quá trình phát triển chấm lượng tử chậm nên sự
kết tinh của tinh thể hồn hảo hơn, do đó cường độ huỳnh quang mạnh hơn. Tương
ứng với phổ hấp thụ (Hình 1.9), đỉnh phổ huỳnh quang của các mẫu cũng dịch
chuyển về phía bước sóng dài khi cơng suất chiếu xạ tăng lên.
Độ rộng đỉnh phổ huỳnh quang của các mẫu chiếu xạ ở cơng suất khác nhau
được trình bày trên Hình 1.10b. Quan sát Hình 1.10b có thể thấy rằng, mẫu chiếu

xạ ở cơng suất nhỏ(300W) có độ rộng đỉnh huỳnh quang hẹp hơn, nghĩa là kích
thước QDs trong mẫu đồng đều, khi công suất chiếu xạ tăng lên sự đồng đều về
kích thước lại giảm xuống thể hiện ở độ rộng đỉnh huỳnh quang mở rộng hơn. Từ
kết quả trên cho thấy để thu được QDs có độ đồng đều về kích thước hạt thì cơng
suất chiếu xạ phải nhỏ tức là tốc độ gia nhiệt chậm.
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 cơng suất 300W được 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 lị vi sóng [6]


14

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 lị vi sóng [6]
Phân tích các hình cho thấy, thời gian xử lý nhiệt càng tăng, vị trí đỉnh hấp
thụ exciton và đỉnh huỳnh quang càng dịch về phía bước sóng dài tương ứng với
kích thước trung bình của QDs trong mẫu tăng theo thời gian chiếu xạ sóng viba
trong lị vi sóng. Tuy nhiên, tốc độ phát triển kích thước hạt trung bình khơng tăng
tuyến tính theo thời gian. Kích thước hạt từ mầm vi tinh thể ban đầu tăng nhanh
theo thời gian chiếu xạ trong khoảng 100 phút đầu, sau đó tăng chậm dần và tiến
đến bão hòa với thời gian trên 360 phút. Hiện tượng này được giải thích là ban đầu
tốc độ phát triển hạt tỉ lệ với nồng độ các vi tinh thể trong dung dịch. Khi thời gian
xử lý nhiệt tăng, các hạt có kích thước lớn hơn phát triển, nồng độ các vi tinh thể
trong dung dịch giảm nên tốc độ phát triển kích thước hạt giảm. Bán kính hạt tăng
lên, mật độ nguyên tử hoạt động giảm, q trình vận chuyển khối giảm dẫn đến kích
thước hạt dần đến bão hòa tương ứng với thời gian chiếu xạ dài. Với hệ mẫu trên,

thời gian chiếu xạ kéo dài đến khoảng 360 - 480 phút thì kích thước trung bình của
hạt tăng khơng đáng kể. Sự dịch chuyển đỉnh phổ huỳnh quang về phía bước sóng
dài theo thời gian chiếu xạ (Hình 1.12a) cũng diễn ra tương tự phổ hấp thụ (Hình
1.11a). Độ rộng của phổ huỳnh quang theo thời gian chiếu xạ trình bày trên Hình
1.12b. Từ hình cho thấy, sự đơn phân tán về kích thước giảm khi thời gian chiếu xạ
tăng lên tương ứng thời gian xử lí nhiệt càng lâu thì độ đồng đều về kích thước càng
giảm. Kết quả này phù hợp với các cơng bố của các nhóm nghiên cứu trước.
1.3 Ứng dụng
1.3.1 Ứng dụng vật liệu nano
Vật liệu nano có triển vọng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Chẳng hạn, ống
nano cacbon, dây nano silic đóng vai trị quan trọng trong việc chế tạo các linh kiện
điện tử, cũng như các chuyển mạch quang... Các vật liệu gốm trên cơ sở tinh thể


15

nano Si3N4, SiC... có độ cứng siêu cao, ít bị mài mịn, được dùng trong cơ khí để
chế tạo mũi khoan, dao cắt gọt, các ổ bi.... Vật liệu TiO2 anatase với kích thước cỡ
nano mét cho thấy chúng là một chất xúc tác quang điện hóa mạnh, mở ra một khả
năng ứng dụng làm vật liệu xúc tác, làm sạch mơi trường: kính được phủ hạt tinh
thể nano TiO2 sẽ khơng dính ướt; các loại sơn có pha hạt nano TiO2 sẽ có độ bám
dính rất cao, làm cho lớp sơn bền lâu và không bám bụi... Các hạt nano từ: Fe2O3,
Fe3O4... được sử dụng để đốt các tế bào ung thư bằng từ trường ngồi mà khơng ảnh
hưởng đến các tế bào bình thường.
Các hạt kim loại có cấu trúc nano cũng là một hướng tiếp cận trong các
nghiên cứu khoa học–cơng nghệ nano. Ở đây, tính chất hấp thụ cộng hưởng
plasmon bề mặt liên quan tới hệ điện tử tự do đặc biệt có ý nghĩa quan trọng. Gần
đây, hai loại hạt nano kim loại được quan tâm nghiên cứu nhiều là vàng (Au) và bạc
(Ag). Vàng kích thước nano (khoảng một vài chục nm) có plasmon bề mặt cộng
hưởng ở khoảng 530 nm. Quá trình biến đổi photon–plasmon–photon (vùng phổ

cộng hưởng ~530 nm) cho phép tiếp cận trực tiếp lĩnh vực nano–photonics, tận
dụng được các ưu thế "nhanh" của quang tử (photonics) và "kích thước nano" của
điện tử. Plasmon bề mặt trong các hạt vàng còn được sử dụng để truyền năng lượng
ánh sáng cho các tế bào, protein được đánh dấu riêng, nhằm có được sự đốt nóng
chọn lọc trong điều trị định vị các mô ung thư. Các hạt nano bán dẫn (CdS, CdSe,
CuInS2...) được sử dụng trong đánh dấu sinh học, phát hiện các phân tử DNA, phát
hiện ung thư, virút hay các ứng dụng trong pin mặt trời, chiếu sáng rắn... [12].


16

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 )
Ứng dụng

Vật liệu/Thiết bị

Ứng dụng

2001
(tấn/năm)

2005-2010
(tấn/năm)

20112020
(tấn/năm)

kết cấu

Ceramic, chất xúc tác,
composit, chất phủ, màng
mỏng, bột, kim loại

10

1000

10000100000

Sản phẩm
chăm sóc da

Ơxit kim loại (titan
đioxit, kẽm oxit, sắt oxit)

1000

1000

1000 hoặc
ít hơn

Cơng nghệ
thơng tin và
truyền thơng

Ống nano đơn vách, linh

kiện điện tử nano, vật liệu
quang điện tử (titan
đioxit, kẽm oxit, sắt oxit),
điốt phát sáng hữu cơ
(OLEDs)

10

100

1000 hoặc
nhiều hơn

Công nghệ
sinh học

Vật liệu bao nang nano,
chất cung cấp thuốc đến
mục tiêu, chất tương thích
sinh học, chấm lượng tử,
composit, cảm biến sinh
học

Ít hơn 1

1

10

Dụng cụ, cảm

biến, đặc
trưng

MEMS, NEMS, SPM, in
litơ bằng bút nhúng, dụng
cụ viết trực tiếp

10

100

100-1000

Môi trường

Vật liệu lọc nano, màng

10

100

100010000


17

1.3.2 Ứng dụng nano tinh thể CdTe
Pin năng lượng mặt trời: CdTe là nguyên liệu có ứng dụng cao trong quá
trình làm màng mỏng hợp kim mặt trời. Màng mỏng CdTe cung cấp 1 hiệu quả chi
phí thiết kế pin năng lượng mặt trời.

Một môđun CdTe của 10% ánh sáng điện chuyển đổi hiệu quả có thể cung
cấp khoảng 100W hiệu suất trong điều kiện ánh sáng tiêu chuẩn, do đó, trung bình
7g/100W = 70g/kW năng lượng điện được sử dụng.
Ở Mỹ, tính trung bình nguồn năng lượng mặt trời sử dụng tại 1 vùng, như
Kansas, trong 1m2,10% hiệu suất hiệu quả của môđun CdTe chứa 7g Cd cung cấp
khoảng 5400 kWh trên cả mức mong đợi cho nhu cầu của cuộc sống trong vịng 30
năm. Số lượng đó vào khoảng 770 kWh/g Cd, hoặc 0,001 g/kWh. (số lượng này
chứa trong mơđun và khơng phát xạ. Cd hồn tồn có thể tái chế).

Hình 1.13.Mặt cắt ngang của một tế bào năng lượng mặt trời mỏng CdTe [7]

Hình 1.14. MW CdTe PV Array, Waldpolenz, Đức.


18

Bảng 1.5.Sản lượng điện do pin mặt trời được sản xuất trên toàn thế giới [7]

2008

2009

2010

Sản
lượng

Thị
trường

Sản
lượng

Thị
trường

Sản
lượng

Thị
trường

MW

%

MW

%

MW

%

Silic tinh thể

7.039

87.1

7.707

80.2

9.242

76.6

CdTe

515

6.4

1.180

12.3

1.571

13.0

Màng mỏng khác

525

6.5

725

7.5

1.248

10.4

Tổng cộng

8.079

100

9.612

100

12.064

100

Công nghệ
sản xuất

Ta nhận thấy rằng, sản lượng pin mặt trời trên cơ sở silic đơn tinh thể và đa
tinh thể chiếm thị trường nhiều nhất và thị trường đang giảm mặc dù sản lượng vẫn
tăng. Trong khi đó các pin mặt trời màng mỏng, CdTe có sản lượng ngày càng
nhiều sở dĩ như vậy là chi phí sản xuất ra pin mặt trời màng mỏng rẻ hơn so với pin
mặt trời silic tinh thể.
Ngồi ra CdTe cịn có nhiều ứng dụng phổ biến trong cuộc sống như:
Máy dị:CdTe có thể được pha trộn với thủy ngân để tạo ra máy dò tia hồng

ngoại (HgCdTe). CdTe trộn với 1 lượng nhỏ kẽm tạo ra ở thể rắn tia X tạo ra máy
dò tia gamma (ZnCdTe).
CdTe còn được sử dụng như 1 nguyên liệu hồng ngoại quang học cho cửa
sổ quang học và thấu kính nhưng ứng dụng của nó rất ít và bị hạn chế bởi tính độc
hại của nó. Một dạng sơ khai của CdTe từ IR được biết đến dưới cái tên là Irtran –
6 nhưng nay không dùng nữa.
CdTe cũng được dùng máy biến điệu điện quang học. Nó có hệ số điện
quang học lớn nhất của đường ảnh hưởng điện quang học giữa mức II – VI tinh thể
hợp kim( 1012 m / V ).
CdTe cùng với clo được dùng như 1 máy dò bức xạ cho tia X, tia gamma,
các hạt beta và alpha. CdTe có thể hoạt động ở nhiệt độ phịng cho phép tạo ra máy
dị tìm có ứng dụng rộng rãi trong quang phổ hạt nhân. Những tính chất này tạo ra
CdTe cao hơn để thực hiện thiết bị dò tia X và tia gamma với hiệu suất cao có số
nguyên tử lớn, điện tử lớn và tính di động cao cỡ 1100 cm2 /V.s, do đó nó là giải
pháp hiệu quả cho quang phổ học. [7]