bonghongmuadong760119
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
LỜI MỞ ĐẦU
Các nano tinh thể bán dẫn (hay các chấm lượng tử) do kích thước rất nhỏ bé của chúng từ (1–20 nano mét (nm)),thể hiện các tính chất điện từ và quang học rất riêng biệt. Trong những năm gần đây các nghiên cứu mạnh mẽ về chấm lượng tử đã được tiến hành và đạt được các tiến bộ to lớn trong việc tổng hợp các chấm lượng tử, cũng như trong việc hiểu biết về các tính chất quang và điện của chúng.
Về mặt công nghệ chế tạo vật liệu tinh thể nano, đã có những tổng kết rất có ý nghĩa, so sánh đánh giá về ưu điểm/hạn chế của từng loại phương pháp. Với phương pháp “xuất phát từ bé” (bottom–up), có thể kể một số công nghệ điển hình cho phép chế tạo các tinh thể nano/các chấm lượng tử bán dẫn đạt chất lượng cao như phương pháp dùng dung môi hữu cơ có nhiệt độ sôi cao, phương pháp chế tạo trong môi trường nước,Trong các phương pháp này, các chất hoạt động bề mặt đã được sử dụng một cách hợp lý với các tiền chất thành phần để có thể điều khiển kích thước và hình dạng của các tinh thể nano/chấm lượng tử bán dẫn. Với phương pháp “xuất phát từ to” (to down), ví dụ phương pháp nghiền cơ năng lượng cao, có thể dễ dàng chế tạo lượng lớn vật liệu nano với những ưu việt của nó, phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. Kích thước và hình dạng của các tinh thể nano/chấm lượng tử bán dẫn có thể được điều chỉnh bằng năng lượng và thời gian nghiền cơ. Ở Việt Nam, trong thời gian gần đây, những nghiên cứu về chấm lượng tử bán dẫn nhóm AIIBVI đã và đang thu hút sự quan tâm của một số cơ sở nghiên cứu. Chúng tui lựa chọn thực hiện đề tài nghiên cứu “Công nghệ chế tạo và tính chất quang của các chấm lượng tử bán dẫn CdS” làm đề tài tiểu luận nghiên cứu với ba nội dung cụ thể sau: 1. Khái quát chung lý thuyết về công nghệ nano/chấm lượng tử CdS. 2. Nghiên cứu công nghệ chế tạo chấm lượng tử CdS (bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao đi từ vật liệu khối). 3.Nghiên cứu tính chất quang của các chấm lượng tử CdS.
CHƯƠNG 1:
KHÁI QUÁT CHUNG LÝ THUYẾT
VỀ CÔNG NGHỆ NANO/CHẤM LƯỢNG TỬ CdS
1.1. Chấm lượng tử là gì?
Là những hệ 0D có thể giam được điện tử, tạo ra các mức năng lượng gián đoạn như trong nguyên tử, vì thế còn được gọi là nguyên tử nhân tạo.
1.2. Các hệ lượng tử
1.2.1. Hệ ba chiều (Vật liệu khối)
Xét một vật rắn ba chiều với kích thước tương ứng Lx, Ly, Lz, chứa N điện tử tự do với giả thiết trong gần đúng bậc một là tương tác giữa các điện tử với nhau và tương tác giữa điện tử với trường thế tinh thể có thể bỏ qua. Chuyển động của các điện tử được mô tả bằng tổ hợp tuyến tính của các sóng phẳng có bước sóng λ rất nhỏ hơn kích thước của vật liệu.
Hình 1.1. (a) Năng lượng của điện tử tự do phụ thuộc vào véctơ sóng theo hàm parabol; (b) Mật độ trạng thái tính theo năng lượng đối với điện tử tự do.
Năng lượng của điện tử tự do phụ thuộc vào véctơ sóng k theo hàm parabol; các trạng thái phân bố gần như liên tục (được biểu thị bằng các điểm trên Hình 1.5a) và mật độ trạng thái phân bố liên tục và tỷ lệ với căn bậc hai của năng lượng (hình 1.3b):
1.2.2. Hệ hai chiều (giếng lượng tử)
Xét một vật rắn có kích thước rất lớn theo các phương x và y, nhưng kích thước (chiều dày) của nó theo phương z (Lz) chỉ vào cỡ vài nano mét. Như vậy, các điện tử có thể vẫn chuyển động hoàn toàn tự do trong mặt phẳng x y , nhưng chuyển động của chúng theo phương z sẽ bị giới hạn. Hệ như thế tạo thành hệ điện tử hai chiều. Khi kích thước của vật rắn theo phương z giảm xuống vào cỡ vài nano mét (nghĩa là cùng bậc độ lớn với bước sóng De Broglie của hạt tải điện), thì hạt tải điện tự do trong cấu trúc này sẽ thể hiện tính chất giống như một hạt chuyển động trong giếng thế V(z), với V(z) = 0 bên trong giếng và Vz = ∞ tại các mặt biên z = Lz/2. Vì không một điện tử nào có thể ra khỏi vật rắn theo phương z, nên có thể nói điện tử bị giam trong giếng thế. Nghiệm của phương trình Schrödinger đối với điện tử trong giếng thế V(z) là các sóng dừng bị giam trong giếng thế. Như vậy, có thể thấy năng lượng ứng với hai hàm sóng riêng biệt, nói chung, là khác nhau và không liên tục. Điều đó có nghĩa là năng lượng của hạt không thể nhận giá trị tùy ý, mà chỉ nhận các giá trị gián đoạn. Năng lượng của hạt có dạng:
tại 525 nm. Sau khi nghiền 2,5 giờ, đỉnh chính kia biến mất trong khi đỉnh thứ hai mở rộng và dịch về 529,3 nm. Khi thời gian nghiền càng kéo dài đỉnh thứ hai này càng mở rộng và dịch về 536 nm. Trong một số các bài báo đã trình bày trước đây tinh thể CdS có cấu trúc lục giác chỉ tồn tại một đỉnh duy nhất ~510 nm.
Do vậy, đỉnh huỳnh quang tại 525 nm có thể liên quan đến một pha khác. Việc so sánh huỳnh quang phân giải cao của h–CdS và c–CdS đã được bàn luận bởi Choi và Yu nhưng tại nhiệt độ thấp (3,4 đến 160 K). Việc phân tách đỉnh phổ ở nhiệt độ 300 K mà chúng tui quan sát được thành cấu trúc h–CdS (tại 511 nm, đỉnh thứ nhất) và c–CdS (tại 525 nm, đỉnh thứ hai) phù hợp với số liệu của họ. Sự chuyển pha cấu trúc theo thời gian ủ gây ra sự dịch đỉnh và mở rộng vạch phổ thứ hai đã được quan sát bởi nhiều tác giả khác. Dải huỳnh quang này liên quan tới phát quang bờ vùng của CdS, nhưng đã bị biến đổi, mở rộng do các trạng thái gần bờ vùng hình thành khi giảm kích thước.
Bảng 3.1. Vị trí đỉnh phổ huỳnh quang và độ bán rộng tương ứng
KẾT LUẬN
Từ quá trình nghiên cứu về công nghệ chế tạo và tính chất quang của các chấm lượng tử CdS chúng tui rút ra được một số kết luận cụ thể sau:
1. Qua quá trình tim hiểu và nghiên cứu tài liệu chúng tui đã khái quát những mốc lịch sử quan trọng của quá trình nghiên cứu và phát triển của vật liệu nano nói chung cũng nhưchấm lượng tử CdS nói riềng.
2. Nghiên cứu về công nghệ chế tạo nói chung của các chấm lượng tử CdS có kích thước từ 10 nm đến 30 nm bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao từ CdS đơn tinh thể.
3. Khảo sát được tính chất quang của chấm lượng tử bán dẫn CdS. Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang cho thấy chấm lượng tử CdS đã hình thành, phát huỳnh quang tốt khi ủ tại 500 0C trong 30 phút sau khi nghiền cơ. Hiệu ứng kích thước thứ nhất thể hiện qua việc chuyển pha cấu trúc từ dạng lục giác sang dạng lập phương khi kích thước chấm lượng tử CdS giảm, đã được nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, phổ tán xạ Raman và phổ huỳnh quang.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
LỜI MỞ ĐẦU
Các nano tinh thể bán dẫn (hay các chấm lượng tử) do kích thước rất nhỏ bé của chúng từ (1–20 nano mét (nm)),thể hiện các tính chất điện từ và quang học rất riêng biệt. Trong những năm gần đây các nghiên cứu mạnh mẽ về chấm lượng tử đã được tiến hành và đạt được các tiến bộ to lớn trong việc tổng hợp các chấm lượng tử, cũng như trong việc hiểu biết về các tính chất quang và điện của chúng.
Về mặt công nghệ chế tạo vật liệu tinh thể nano, đã có những tổng kết rất có ý nghĩa, so sánh đánh giá về ưu điểm/hạn chế của từng loại phương pháp. Với phương pháp “xuất phát từ bé” (bottom–up), có thể kể một số công nghệ điển hình cho phép chế tạo các tinh thể nano/các chấm lượng tử bán dẫn đạt chất lượng cao như phương pháp dùng dung môi hữu cơ có nhiệt độ sôi cao, phương pháp chế tạo trong môi trường nước,Trong các phương pháp này, các chất hoạt động bề mặt đã được sử dụng một cách hợp lý với các tiền chất thành phần để có thể điều khiển kích thước và hình dạng của các tinh thể nano/chấm lượng tử bán dẫn. Với phương pháp “xuất phát từ to” (to down), ví dụ phương pháp nghiền cơ năng lượng cao, có thể dễ dàng chế tạo lượng lớn vật liệu nano với những ưu việt của nó, phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. Kích thước và hình dạng của các tinh thể nano/chấm lượng tử bán dẫn có thể được điều chỉnh bằng năng lượng và thời gian nghiền cơ. Ở Việt Nam, trong thời gian gần đây, những nghiên cứu về chấm lượng tử bán dẫn nhóm AIIBVI đã và đang thu hút sự quan tâm của một số cơ sở nghiên cứu. Chúng tui lựa chọn thực hiện đề tài nghiên cứu “Công nghệ chế tạo và tính chất quang của các chấm lượng tử bán dẫn CdS” làm đề tài tiểu luận nghiên cứu với ba nội dung cụ thể sau: 1. Khái quát chung lý thuyết về công nghệ nano/chấm lượng tử CdS. 2. Nghiên cứu công nghệ chế tạo chấm lượng tử CdS (bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao đi từ vật liệu khối). 3.Nghiên cứu tính chất quang của các chấm lượng tử CdS.
CHƯƠNG 1:
KHÁI QUÁT CHUNG LÝ THUYẾT
VỀ CÔNG NGHỆ NANO/CHẤM LƯỢNG TỬ CdS
1.1. Chấm lượng tử là gì?
Là những hệ 0D có thể giam được điện tử, tạo ra các mức năng lượng gián đoạn như trong nguyên tử, vì thế còn được gọi là nguyên tử nhân tạo.
1.2. Các hệ lượng tử
1.2.1. Hệ ba chiều (Vật liệu khối)
Xét một vật rắn ba chiều với kích thước tương ứng Lx, Ly, Lz, chứa N điện tử tự do với giả thiết trong gần đúng bậc một là tương tác giữa các điện tử với nhau và tương tác giữa điện tử với trường thế tinh thể có thể bỏ qua. Chuyển động của các điện tử được mô tả bằng tổ hợp tuyến tính của các sóng phẳng có bước sóng λ rất nhỏ hơn kích thước của vật liệu.
Hình 1.1. (a) Năng lượng của điện tử tự do phụ thuộc vào véctơ sóng theo hàm parabol; (b) Mật độ trạng thái tính theo năng lượng đối với điện tử tự do.
Năng lượng của điện tử tự do phụ thuộc vào véctơ sóng k theo hàm parabol; các trạng thái phân bố gần như liên tục (được biểu thị bằng các điểm trên Hình 1.5a) và mật độ trạng thái phân bố liên tục và tỷ lệ với căn bậc hai của năng lượng (hình 1.3b):
1.2.2. Hệ hai chiều (giếng lượng tử)
Xét một vật rắn có kích thước rất lớn theo các phương x và y, nhưng kích thước (chiều dày) của nó theo phương z (Lz) chỉ vào cỡ vài nano mét. Như vậy, các điện tử có thể vẫn chuyển động hoàn toàn tự do trong mặt phẳng x y , nhưng chuyển động của chúng theo phương z sẽ bị giới hạn. Hệ như thế tạo thành hệ điện tử hai chiều. Khi kích thước của vật rắn theo phương z giảm xuống vào cỡ vài nano mét (nghĩa là cùng bậc độ lớn với bước sóng De Broglie của hạt tải điện), thì hạt tải điện tự do trong cấu trúc này sẽ thể hiện tính chất giống như một hạt chuyển động trong giếng thế V(z), với V(z) = 0 bên trong giếng và Vz = ∞ tại các mặt biên z = Lz/2. Vì không một điện tử nào có thể ra khỏi vật rắn theo phương z, nên có thể nói điện tử bị giam trong giếng thế. Nghiệm của phương trình Schrödinger đối với điện tử trong giếng thế V(z) là các sóng dừng bị giam trong giếng thế. Như vậy, có thể thấy năng lượng ứng với hai hàm sóng riêng biệt, nói chung, là khác nhau và không liên tục. Điều đó có nghĩa là năng lượng của hạt không thể nhận giá trị tùy ý, mà chỉ nhận các giá trị gián đoạn. Năng lượng của hạt có dạng:
tại 525 nm. Sau khi nghiền 2,5 giờ, đỉnh chính kia biến mất trong khi đỉnh thứ hai mở rộng và dịch về 529,3 nm. Khi thời gian nghiền càng kéo dài đỉnh thứ hai này càng mở rộng và dịch về 536 nm. Trong một số các bài báo đã trình bày trước đây tinh thể CdS có cấu trúc lục giác chỉ tồn tại một đỉnh duy nhất ~510 nm.
Do vậy, đỉnh huỳnh quang tại 525 nm có thể liên quan đến một pha khác. Việc so sánh huỳnh quang phân giải cao của h–CdS và c–CdS đã được bàn luận bởi Choi và Yu nhưng tại nhiệt độ thấp (3,4 đến 160 K). Việc phân tách đỉnh phổ ở nhiệt độ 300 K mà chúng tui quan sát được thành cấu trúc h–CdS (tại 511 nm, đỉnh thứ nhất) và c–CdS (tại 525 nm, đỉnh thứ hai) phù hợp với số liệu của họ. Sự chuyển pha cấu trúc theo thời gian ủ gây ra sự dịch đỉnh và mở rộng vạch phổ thứ hai đã được quan sát bởi nhiều tác giả khác. Dải huỳnh quang này liên quan tới phát quang bờ vùng của CdS, nhưng đã bị biến đổi, mở rộng do các trạng thái gần bờ vùng hình thành khi giảm kích thước.
Bảng 3.1. Vị trí đỉnh phổ huỳnh quang và độ bán rộng tương ứng
KẾT LUẬN
Từ quá trình nghiên cứu về công nghệ chế tạo và tính chất quang của các chấm lượng tử CdS chúng tui rút ra được một số kết luận cụ thể sau:
1. Qua quá trình tim hiểu và nghiên cứu tài liệu chúng tui đã khái quát những mốc lịch sử quan trọng của quá trình nghiên cứu và phát triển của vật liệu nano nói chung cũng nhưchấm lượng tử CdS nói riềng.
2. Nghiên cứu về công nghệ chế tạo nói chung của các chấm lượng tử CdS có kích thước từ 10 nm đến 30 nm bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao từ CdS đơn tinh thể.
3. Khảo sát được tính chất quang của chấm lượng tử bán dẫn CdS. Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang cho thấy chấm lượng tử CdS đã hình thành, phát huỳnh quang tốt khi ủ tại 500 0C trong 30 phút sau khi nghiền cơ. Hiệu ứng kích thước thứ nhất thể hiện qua việc chuyển pha cấu trúc từ dạng lục giác sang dạng lập phương khi kích thước chấm lượng tử CdS giảm, đã được nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, phổ tán xạ Raman và phổ huỳnh quang.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: