BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

--------------o0o---------------

Lê Xuân Hùng

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC NANO TINH THỂ

CdTeSe VÀ CURCUMIN, ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG QUANG ĐIỆN

Chuyên ngành: Quang học

Mã số: 9440110

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

Hà Nội - 2018

Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ

Việt Nam.

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS. TS. Phạm Thu Nga, Viện Khoa học Vật liệu- Viện Hàn lâm KH&CNVN

2. PGS. TS. Nguyễn Thị Thục Hiền, Viện Nghiên cứu & Phát triển CNC-Đại học Duy Tân

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thế Bình, ĐH Khoa học Tự nhiên-ĐHQG Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS. Phạm Văn Hội, Viện Khoa học Vật liệu-Viện Hàn lâm KH&CNVN

Phản biện 3: TS. Lương Hữu Bắc, Viện Vật lý Kỹ thuật-ĐH Bách khoa Hà Nội

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại Học viện Khoa học

và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm

2019

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

1

MỞ ĐẦU

Trong bối cảnh thế giới đang toàn cầu hóa thì nhu cầu năng lượng ngày một cấp thiết, việc

ứng dụng các vật liệu tiên tiến vào ngành năng lượng tái tạo đang là xu thế chung của cả thế giới. Sự

phát triển linh kiện quang điện có thể chia pin mặt trời thành ba thế hệ. Thế hệ pin mặt trời đầu tiên

dựa trên các phiến đơn tinh thể Si, có hiệu suất chuyển đổi năng lượng tương đối cao (~ 25%). Thế

hệ pin mặt trời thứ hai dựa trên công nghệ màng mỏng, có hiệu suất chuyển đổi năng lượng pin mặt

trời tương đối thấp (~20%). Thế hệ pin mặt trời thứ ba là pin mặt trời cho hiệu suất chuyển đổi cao

với giá thành thấp, nhằm mục đích cải tiến các hạn chế của hai loại thế hệ trên. Một vài ví dụ về pin

mặt trời loại này là pin mặt trời được tăng nhạy sáng bằng chất màu (DSSC), bằng chấm lượng tử

(QDSSC), pin mặt trời với chấm lượng tử dạng huyền phù (CQDSSC), pin mặt trời hữu cơ, v.v…

Trên lý thuyết, hiệu suất tối đa của pin đơn lớp chuyển tiếp tinh thể là ~ 33%, do giới hạn nhiệt động

học được Shockley-Queisser đề ra. Hiệu suất chuyển đổi, trên lý thuyết, của QDSSC có thể lên tới

42% nhờ vào hiệu ứng sản sinh ra nhiều exciton (MEG) của chấm lượng tử (quantum dots-QD).

Dựa trên cấu trúc của DSSC, QD được giới thiệu như một sự thay thế cho chất màu bởi tính

chất quang- điện tuyệt vời của mình. QDSSC có thể được xem như là một sự chuyển hóa, đi từ pin

mặt trời tăng nhạy bằng màu (DSSC), như được O’Regan và Gratzel báo cáo vào năm 1991. Để đạt

được hiệu suất cao hơn, chất tăng nhạy QD lí tưởng cần có độ rộng vùng cấm hẹp (1.1-1.4 eV), đáy

vùng dẫn nằm cao hơn tương đối so với đáy cùng dẫn của TiO2, với độ ổn định cao. Mới đây, các QD

hợp kim (alloy) ba hoặc bốn thành phần là một phương án đầy triển vọng, so với QD làm chất tăng

nhạy hai thành phần, bởi vì tính chất quang điện của chúng có thể thay đổi được bằng cách kiểm soát

thành phần của chúng mà không cần làm thay đổi kích thước hạt, và độ rộng vùng cấm của chúng có

khả năng thu hẹp hơn so với hệ hai thành phần do hiệu ứng “optical bowing”. Ngày nay, trong các

thử nghiệm để khai thác QD hợp kim với vai trò làm chất tăng nhạy trong QDSSC, thì phần lớn nhắm

vào QD hợp kim CdTexSe1-x do đỉnh hấp thụ mở rộng tới vùng hồng ngoại gần (NIR). Nghiên cứu

của bản luận án là một nghiên cứu mới, về việc sử dụng QD hợp kim CdSeTe và CdTeSe/ZnSe trong

pin mặt trời. Còn ở Việt Nam thì chưa có nhóm nào đề cập đến nghiên cứu chế tạo QD hợp kim ba

thành phần CdSeTe như trong đề tài của bản luận án này. Đây cũng là một nội dung chủ yếu của đề

tài Nafosted do nhóm nghiên cứu chúng tôi thực hiện.

Về phương diện pin mặt trời sử dụng chất màu (DSSC), đã có một số công trình công bố về

việc sử dụng chất màu tự nhiên làm chất nhạy sáng cho pin mặt trời. Đây là một trong những cố gắng

trong việc sử dụng các nguyên liệu “tự nhiên” phục vụ cuộc sống. Chúng tôi cũng tận dụng cơ hội

này để nghiên cứu về DSSC, tuy nhiên hiệu suất pin cho đến nay vẫn còn rất thấp. Gần đây, S. Suresh

và cộng sự đã công bố pin mặt trời sử dụng curcumin với hiệu suất là 0,13%, S.J. Yoon và cộng sự

cũng đưa ra hiệu suất của pin khoảng 0,11% khi sử dụng chỉ curcumin và lên 0,91% khi sử dụng hỗn

hợp curcumin với K2CO3. Rất gần đây (6/2017), Khalil Ebrahim Jasim và đồng nghiệp, đã công bố

về pin mặt trời sử dụng chất màu curcumin tự nhiên đạt được hiệu suất 0,41%.

Các QD thường được chế tạo trong các môi trường hữu cơ nên thường xuất hiện các sai hỏng

bề mặt và các liên kết treo làm giảm hiệu suất phát quang của vật liệu. Do vậy các QD thường được

bọc các lớp vỏ vô cơ nhằm thụ động hóa bề mặt, để nâng cao hiệu suất phát quang. Cùng với mục

2

đích bảo vệ bề mặt, các QD CdTeSe cũng được bọc với các lớp vỏ khác nhau, ví dụ như bọc lớp vỏ

với độ rộng vùng cấm lớn như CdS, ZnS. Bên cạnh đó QD còn được bọc với lớp đệm rồi lớp vỏ

CdS/ZnS nhằm hạn chế tối đa sai hỏng mạng, hoặc bọc lớp vỏ với ba thành phần CdZnS. Trong

nghiên cứu của bản luận án này, chúng tôi đã tiến hành bọc vỏ cho các QD CdTeSe bằng lớp vỏ ZnSe

và ZnTe, là những chất bán dẫn mà chưa có tác giả nào công bố, cho mục đích định hướng ứng dụng

các QD này làm chất hấp thụ ánh sáng trong pin mặt trời.

Với các chất màu tự nhiên, theo xu hướng sử dụng năng lượng xanh vào mục đích phục vụ

con người, Zhou và cộng sự đã công bố vào năm 2011, đã nêu kết quả của việc dùng 20 chất màu tự

nhiên khác nhau, làm chất tăng nhạy trong pin mặt trời, với cấu trúc pin khá đơn giản. Những năm

gần đây, các nhà khoa học đã quan tâm và khai thác curcumin như là một chất màu, nhằm ứng dụng

trong pin mặt trời với hy vọng thử nghiệm chế tạo ra pin mặt trời theo một cách đơn giản nhất, để thu

được dòng điện từ mặt trời và nguồn thiên nhiên. Các chấm lượng tử CdTeSe và curcumin được xem

như là các chất màu nhạy sáng sử dụng trong pin mặt trời thế hệ thứ ba. Việc nghiên cứu chế tạo và

khảo sát tính chất quang của các chất màu nhạy sáng là chất màu tự nhiên như curcumin và loại thay

thế chất màu nhạy sáng trong pin mặt trời thế hệ mới là các chấm lượng tử CdTeSe, nhằm giúp hiểu

sâu vật liệu để ứng dụng vào linh kiện. Nhìn chung đối tượng nghiên cứu là cùng hướng đến loại chất

nhạy sáng dùng cho pin mặt trời.

Trong thực tế của bối cảnh trên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu luận án là: Nghiên

cứu chế tạo và tính chất quang của các nano tinh thể CdTeSe và Curcumin, định hướng ứng

dụng trong quang điện.

Tính mới trong nội dung nghiên cứu của luận án này là: i) nghiên cứu chế tạo ra QD

CdTeSe trong môi trường ODE-OA, tại nhiệt độ thích hợp (260 oC), đây là nhiệt độ do chúng tôi tìm

ra, cùng thời điểm với công bố về nhiệt độ tối ưu dùng cho phương pháp chế tạo tương tự đã dùng

phương pháp tán xạ Raman để khảo sát sự biến đổi thành phần của QD hợp kim CdTeSe tại các nhiệt

độ chế tạo khác nhau, nhưng cùng thời gian nuôi tinh thể là 10 min. ii) đã khảo sát cấu trúc và tính

chất quang của các QD lõi CdTeSe được bọc các lớp vỏ ZnSe hoặc ZnTe. iii) kết quả khảo sát đơn

chấm đối với QD CdTeSe/ZnSe cho thấy thời gian sống của các đơn chấm này khoảng 100 ns và chu

kỳ không phát quang (trạng thái “off”) đã được quan sát, nhưng chúng chỉ chiếm 20% trong toàn bộ

thời gian. iv) Lần đầu tiên ở Việt Nam, chúng tôi đã nghiên cứu chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng

thu hoạch từ các vùng miền khác nhau, và nghiên cứu một cách có hệ thống tính chất của chất mầu

này, ở dạng tinh thể cũng như dạng lỏng. Bằng phương pháp Raman, đã có thể phân biệt được sự

khác nhau giữa curcumin chiết tách từ nghệ vàng tự nhiên và curcumin tổng hợp hóa học. v) đã thử

nghiệm chế tạo pin mặt trời dùng QD và curcumin. Với pin dùng curcumin làm chất mầu tăng nhậy

sáng, hiệu suất chuyển đổi đạt được giá trị của công bố quốc tế 6/2017 là 0,4 %.

Bố cục của luận án: Với nội dung trên, bố cục của luận án, ngoài mở đầu và kết luận, được

phân thành 4 chương, gồm 148 trang 81 hình và 14 bảng biểu.

Các kết quả chính của của luận án được đăng trên 3 tạp chí quốc tế, 1 tạp chí khoa học quốc

gia và 6 báo cáo tại các hội nghị quốc tế và quốc gia.

3

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ NANO TINH THỂ BÁN DẪN VÀ PIN MẶT TRỜI SỬ DỤNG CHẤM

LƯỢNG TỬ LÀM CHẤT NHẬY SÁNG

1.1. Các nano tinh thể bán dẫn là các chấm lượng tử và chấm lượng tử hợp kim ba thành

phần

Các QD hai thành thể hiện rõ sự lượng tử hóa các mức năng lượng và làm mở rộng vùng cấm

khi kích thước của QD giảm đến một kích thước nm nào đấy. Với các QD ba thành phần, các tính

chất quang ngoài sự phụ thuộc kích thước thì thì chúng còn phụ thuộc vào các thành phần cấu thành

QD. Sự phụ thuộc không tuyến tính của các tính chất quang vào thành phần của một số QD gọi là

hiệu ứng optical bowing.

1.2. Tổng quan về chất màu tự nhiên curcumin

Curcumin được chiết suất từ củ nghệ vàng gồm có ba thành phần chính là curcumin

demetoxycurcumin (curcumin II), bisdemetoxycurcumin (curcumin III) và curcumin đóng vai trò

màu sắc cho hợp chất và đặc trưng màu vàng đến sáng màu cam của chúng. Tính chất quang cũng

như các tính chất hóa lý của chất curcumin đã được nêu cụ thể trong chương.

1.3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các thông số ảnh hưởng đến hiệu suất của pin mặt trời

Cấu trúc của một pin mặt trời dùng chất nhạy sáng đã được giới thiệu. Mô hình vận chuyển

điện tích cũng như các thông số ảnh hưởng đến hiệu suất của pin được đưa ra nhằm tìm ra điều kiện

tối ưu để chế tạo linh kiện.

CHƯƠNG 2.

PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU VÀ CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

2.1. Chế tạo các chấm lượng tử CdTeSe và cấu trúc lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe (ZnTe)

Toàn bộ quy trình chế tạo QD trong môi trường ODE-OA được tóm tắt trong sơ đồ hình 2.1.

Hình 2.1. Sơ đồ chế tạo QD CdTeSe trong môi trường ODE-OA

4

Quy trình bọc vỏ ZnSe hoặc ZnTe cho CdTeSe là tương tự nhau và theo sơ đồ hình 2.3.

Hình 2.3. Sơ đồ chế tạo các QD lõi/vỏ trong môi trường ODE

2.2. Chế tạo curcumin từ củ nghệ vàng Việt Nam

Các giai đoạn chính trong quá trình tách chiết curcumin trình bày trong hình 2.6 và được tóm

tắt như sau:

Hình 2.6. Sơ đồ tách chiết Curcumin từ củ nghệ vàng.

2.3. Các phương pháp vật lý sử dụng trong nghiên cứu

Trình bày một cách tóm tắt về nguyên lý của các kỹ thuật thực nghiệm được sử dụng trong

các nghiên cứu của luận án. Đó là các phương pháp: chụp ảnh TEM, SEM, xác định kích thước hạt

bằng phần mềm Image J, nhiễu xạ tia X, phương pháp đo phổ hấp thụ, phương pháp ghi phổ huỳnh

quang, nghiên cứu đặc trưng dao động của vật liệu bằng phép đô Raman, đo hiệu suất lượng tử và

khảo sát đường cong huỳnh quang tắt dần và thời gian sống của mức exciton cơ bản 1SeSh3/2.

2.4. Chế tạo linh kiện pin mặt trời sử dụng chấm lượng tử và chất màu curcumin làm chất

nhạy sáng

Một pin mặt trời dùng chất nhạy sáng gồm ba thành phần chính là: điện cực làm việc, chất điện

ly và điện cực đối. Điện cực làm việc, còn gọi là điện cực quang (photoelectrode) hay anốt quang

(photoanode), được chế tạo bằng cách lắng đọng một lớp vật liệu nano tinh thể bán dẫn có kích thước

5

cở 2-50nm (sử dụng nhiều nhất là TiO2) lên trên một bề mặt dẫn điện (thường là thủy tinh ITO hoặc

FTO), sau đó lớp hấp thụ được phân tán vào vật liệu bán dẫn này. Chất điện ly thường là một chất

lỏng chứa cặp oxi hóa khử lắp đầy giữa điện cực làm việc và điện cực đối để truyền tải các hạt tải

điện. Điện cực đối thường là một lớp thủy tinh dẫn điện được phủ một lớp chất xúc tác (Pt, Au, Cu2S

hoặc MWCNT), để trao đổi điện tích giữa điện cực đối và chất điện ly. Toàn bộ quy trình chế tạo

được đưa ra trong sơ đồ hình 2.8.

Hình 2.8. Sơ đồ chế tạo pin mặt trời sử dụng chất nhạy sáng

Kết quả nghiên cứu về phủ màng TiO2 trên điện cực quang

Ảnh SEM bề mặt của màng TiO2 đã chế tạo sau khi nung ở 450 oC trong 30 phút, với độ phân

giải khác nhau cho thấy: bề mặt màng TiO2 là đồng đều, không xuất hiện các vết bong, nứt (hình

2.9a). Ảnh SEM bề mặt của lớp màng TiO2 (hình 2.9b) cho thấy các hạt TiO2 được kết dính với nhau

tạo nên cấu trúc xốp, giúp hấp thụ tốt các chất màu hoặc QD.

Hình 2.9. Ảnh bề mặt màng TiO2 với các độ phóng đại 35 lần (a),50000 lần (b) và ảnh mặt cắt của màng TiO2 trong 1 lần phủ (c), 2 lần phủ (d) được chụp bằng ảnh SEM

(a) (b)

(c) (d)

8,93µm 16,5µm

6

Ảnh SEM bề mặt mặt cắt của màng TiO2 được phủ bằng kỹ thuật Doctor-Blade cho thấy với

với 1 lần phủ chiều dày của màng là 8,93 µm (hình 2.9c) và 2 lần phủ chiều dày của màng khoảng

16,5 µm (hình 2.9d). Như vậy, bằng kỹ thuật Doctor – Blade với 2 lần phủ, kết quả cho thấy màng

TiO2 chúng tôi chế tạo phù hợp làm điện cực anode – quang trong pin mặt trời.

Kết quả nghiên cứu về màng MWCNT–TiO2 trên điện cực đối bằng SEM

Hình 2.10. Ảnh mặt cắt màng MWCNT – TiO2 của điện cực đối

Ảnh SEM cho thấy, độ dày màng vào khoảng 20,4 µm, liên kết giữa màng MWCNT–TiO2 và

lớp FTO cũng như kính thủy tinh là tốt. Các MWCNT đã liên kết với nhau và liên kết với các hạt

TiO2, màng được tạo thành có độ xốp cao giúp quá trình khuếch tán chất điện ly vào sâu bên trong

màng.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN VỀ CÁC CHẤM LƯỢNG TỬ CdTeSe

CẤU TRÚC LÕI VÀ LÕI/VỎ

3.1. Các chấm lượng tử CdTeSe được chế tạo theo tỉ lệ các chất ban đầu khác nhau

Để đánh giá sự hình thành của các QD hợp kim ba thành phần CdTeSe, chúng tôi tiến hành

ghi phổ Raman của các mẫu có tỷ lệ mol ban đầu khác nhau, theo phương pháp chế tạo của sơ đồ của

hình 2.1. Hình 3.2 là phổ Raman của các QD CdTe, và của các QD ba thành phần chế tạo theo hai tỷ

lệ chất ban đầu khác nhau. Phổ Raman của các QD xuất hiện hai dải rộng ở 150÷220 cm-1 và 300÷400

cm-1. Các QD chế tạo với tỷ lệ mol Cd:(Te:Se) = 1:(1,8:1,8) thì chỉ xuất hiện đỉnh Raman nằm ở 159

cm-1, đỉnh này đặc trưng cho các mode dao động phonon quang dọc (LO) của CdTe (CdTe-like) . Khi

QD được chế tạo với tỷ lệ mol Cd:(Te: Se) = 10:(1:1), thì bên cạnh đỉnh Raman tại 159 cm-1 còn xuất

hiện thêm một vai ở 188 cm-1; đây là vạch đặc trưng cho mode dao động phonon quang dọc (LO) của

CdSe (CdSe-like).

Phổ hấp thụ và huỳnh quang của các mẫu ứng với tỷ lệ mol khác nhau được đưa ra ở hình 3.3.

Từ hình 3.3, ta quan sát thấy đỉnh hấp thụ exciton tương ứng với chuyển dời hấp thụ cơ bản 1Sh3/2 →

1Se. Phổ huỳnh quang của mẫu có cực đại ở bước sóng 680 nm và 668 nm tương ương với tỷ lệ mol

là 1:(1,8:1,8) và 10:(1:1). Độ bán rộng phổ (FWHM) của các mẫu lần lượt là 57 nm và 50 nm, hẹp

hơn so với các báo cáo về các QD cùng loại phát trong vùng hồng ngoại. Kết quả này cho thấy các

QD do chúng tôi tạo ra có chất lượng tốt.

TiO2

(a) (b)

7

Hình 3.2. Phổ Raman của các QD CdTeSe với

tỷ lệ mol ban đầu khác nhau

Hình 3.3. Phổ hấp thụ và huỳnh quang của các

mẫu có tỷ lệ mol các chất ban đầu khác nhau

Như vậy, tỷ lệ mol các chất ban đầu là 1:(1,8:1,8), hệ sẽ có xu hướng tạo ra các QD rất giàu

CdTe. Điều này có thể giải thích như sau: trong cùng điều kiện nuôi QD, phản ứng của nguyên tố Te

với Cd nhanh hơn nhiều so với của nguyên tố Se với Cd. Do sự khác nhau về phản ứng mà tốc độ

phát triển của CdTe nhanh gấp 2 lần so với CdSe. Khi tỷ lệ mol các chất ban đầu là 10:(1:1) thì trong

quá trình phản ứng luôn dư Cd nên các ion Se có cơ hội tham gia phản ứng để tạo ra QD hợp kim ba

thành phần CdTeSe.

3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nuôi đến tính chất của các chấm lượng tử

3.2.1. Hình thái học và cấu trúc tinh thể

Hình 3.4 trình bày phổ nhiễu xạ tia X của

các QD CdTeSe được chế tạo theo sơ đồ hình 2.1,

trong môi trường ODE-OA, tỷ lệ các chất ban đầu

10:(1:1), nuôi ở các nhiệt độ khác nhau, từ 180 oC

tới 280 oC, trong thời gian 10 phút. Các giản đồ

nhiểu xạ tia X, cho thấy tất cả các đỉnh nhiễu xạ

đều bị mở rộng hơn so với vật liệu khối cùng thành

phần. Điều này cho thấy các QD chế tạo có kích

thước nm. Vị trí cực đại của các đỉnh này, nằm ở

giữa vị trí các đỉnh với cường độ mạnh, của các

đỉnh tương ứng với các vạch nhiễu xạ của phiếu

chuẩn của hai pha tinh thể CdTe-zb và CdSe-zb. Việc xuất hiện các đỉnh nằm giữa các đỉnh tương

ứng của hai pha tinh thể CdTe và CdSe, chứng tỏ rằng các QD ba thành phần CdTeSe đã được hình

thành. Từ các phổ Raman (hình 3.5a) ứng với các QD được nuôi ở các nhiệt độ khác nhau cho thấy,

phổ đều xuất hiện hai dải phổ dao động nằm ở 140÷220 cm-1 và 300÷400 cm-1. Dải phổ ở vùng

140÷220 cm-1 của các QD là một dải kép, mà đối với mẫu được nuôi ở nhiệt độ thấp thì ta thấy đỉnh

tại tần số 159 cm-1 chiếm ưu thế, với cường độ lớn. Ta cũng quan sát thấy một bờ vai thứ hai nằm tại

~188 cm-1. Khi nhiệt độ nuôi các QD của mẫu tăng lên dần dần, từ 200 oC tới 240 oC, cường độ của

Hình 3.4. Giản đồ nhiểu xạ tia X của các QD chế tạo ở các nhiệt độ khác nhau trong môi trường có

OLA

8

bờ vai này tăng dần lên, thành một đỉnh kép. Phổ Raman của mẫu được nuôi tại các nhiệt độ cao thì

ta quan sát thấy rõ sự tách thành 2 đỉnh rõ ràng, một đỉnh mà cực đại ứng với số sóng 159 cm-1, và

đỉnh thứ hai tại 188 cm-1. Như vậy, đối với các mẫu QD CdTeSe chế tạo ở các nhiệt độ cao hơn,

cường độ của vạch ở 188 cm-1 tăng lên, có thể là do là khi nhiệt độ nuôi các mẫu QD tăng lên, thì

lượng Cd-Se sẽ được hình thành nhiều trong CdTeSe, dẫn đến cường độ của đỉnh này tăng lên. Khi

nhiệt độ tăng lên 260 oC và 280 oC thì độ lớn về tỷ lệ này hầu như không thay đổi, tỷ lệ cường độ của

LO2/LO1 không tăng (hình 3.5b). Từ đây, chúng tôi đã chọn nhiệt độ tối ưu để nuôi các QD CdTeSe

này là 260 oC, và nhiệt độ này cũng là nhiệt độ tối ưu trong việc chế tạo các QD CdTeSe về sau.

Từ ảnh TEM của mẫu này tại 260 oC (hình 3.6)

cho thấy các QD có dạng tròn không đều mà có xu

hướng hơi thuôn dài, hạt có kích thước 6÷7 nm chiếm

chủ yếu. Kết quả tính toán cho ta kích thước trung bình

là 6,3 nm.

3.2.2. Các phổ hấp thụ và huỳnh quang

Phổ hấp thụ và huỳnh quang của mẫu phụ thuộc

mạnh vào nhiệt độ chế tạo, như thể hiện trên hình 3.7

và 3.8. Quan sát phổ hấp thụ cho thấy: xu hướng chung

Hình 3.5. Phổ Raman của các QD được chế tạo ở các nhiệt độ khác nhau (a), và tỷ số cường độ của vạch

LO2 (188 cm-1) với LO1 (159 cm-1) khi làm khớp (b).

Hình 3.6. Ảnh TEM của QD CdTeSe

chế tạo ở 260 oC

Hình 3.7. Phổ hấp thụ của các QD chế tạo

tại các nhiệt độ khác nhau từ 180 oC đến 280 oC

Hình 3.8. Phổ huỳnh quang của QD chế tạo

tại các nhiệt độ khác nhau từ 180 oC đến 280 oC

9

khi tăng nhiệt độ, bờ hấp thụ bị dịch chuyển về phía các bước sóng dài hơn, từ 650 nm đến 830 nm

khi nhiệt độ nuôi mẫu tăng từ 180 oC đến 280 oC. Phổ phát xạ huỳnh quang là một đám rộng mà cực

đại phát xạ thay đổi tùy theo nhiệt độ chế tạo từng mẫu, từ ~ 630 nm (tại 180 oC) tới gần 800 nm (tại

280 oC). Dải phát xạ này tương ứng với chuyển dời tái hợp phát xạ exciton 1Se - 1Sh trong QD hợp

kim CdTeSe. Xu hướng chung khi tăng nhiệt độ phản ứng là bước sóng của cực đại phát xạ thay đổi

khi nhiệt độ tăng. Hiệu suất lượng tử của các mẫu chế tạo được trình bầy trong bảng 3.1.

Bảng 3.1. Thông số huỳnh quang của QD chế tạo theo nhiệt độ trong môi trường ODE-OA

Tên mẫu max (nm) FWHM (nm) QY (%)

CdTeSe-180 oC 628 81 3,2

CdTeSe-200 oC 664 90 4,5

CdTeSe-220 oC 720 99 25,6

CdTeSe-240 oC 726 110 30,2

CdTeSe-260 oC 742 110 36,1

CdTeSe-280 oC 770 105 33,6

3.2.3. Phổ tán xạ Raman và huỳnh quang của các chấm lượng tử CdTeSe được đo tại các nhiệt

độ khác nhau từ 300K đến 84K

a) Phổ tán Raman đo tại các nhiệt độ từ 300K xuống 84K

Phổ Raman của các QD CdTeSe ở các nhiệt độ khác nhau, từ nhiệt độ phòng 300K xuống 84K

được trình bày ở hình 3.9. Hình dáng của dải phổ không thay đổi khi đo từ 300K thấp dần xuống

đến 84K. Tuy nhiên vị trí cực đại và cường độ của dải phổ bị thay đổi. Khi nhiệt độ mẫu QD

giảm xuống, vị trí của các vạch dao động phonon LO bị dịch chuyển về phía các số sóng dài

hơn. Cụ thể là vạch LO1 (CdTe-like) dịch chuyển cỡ 3,8 cm-1, vạch LO2 (CdSe-like) cũng bị

dịch chuyển cỡ 4,3 cm-1 (hình 3.9b). Các kết quả này cũng được các tác giả Dzhagan và Mork

quan sát thấy nhưng trên vật liệu CdSe. Giải thích về sự tăng cường độ các vạch dao động và dịch

Hình 3.9. (a) Sự phụ thuộc Raman vào nhiệt độ của các QD hợp kim ba thành phần CdTeSe. Hình cài là đồ

thị mô tả sự phụ thuộc tần số của vạch LO1 và LO2 vào nhiệt.độ. (b) Một phần phổ Raman trong dải từ 140 cm-1 đến

220 cm-1 được chuẩn hóa để quan sát sự thay đổi các mode dao động theo nhiệt độ.

10

chuyển vị trí đỉnh phổ dao động này, khi nhiệt độ thay đổi từ 300K xuống 84K, chúng tôi dựa trên

mô hình thế năng Morse.

b) Phổ huỳnh quang ghi tại các nhiệt độ từ 300K xuống 84K

Hình 3.11 là phổ huỳnh quang đo được

của mẫu CdTeSe chế tạo ở 260 oC trong 10

phút đo từ nhiệt độ phòng (300K) xuống

84K. Khi giảm nhiệt độ đo mẫu thì vị trí cực

đại của dải phát xạ bị dịch về phía các bước

sóng ngắn hơn, được cho bởi công thức

Vashni, độ bán rộng phổ (FWHM) cũng

giảm (hình 3.12).

Hình 3.12. Sự phụ thuộc của cực đại phát xạ (a) và độ bán rộng của phổ (b) vào nhiệt độ của các QD

CdTeSe

3.3. Ảnh hưởng của thành phần lên tính chất của các chấm lượng tử CdTexSe1-x

3.3.1. Cấu trúc tinh thể và hình thái học của các QD CdTexSe1-x.

Hình 3.11. Phổ huỳnh quang đo tại các nhiệt độ khác

nhau (từ 84K tới 300K) của một mẫu QD CdTeSe

Hình 3.13. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các các chấm lượn tử

CdTexSe1-x chế tạo tại nhiệt độ 260 oC trong 10 phút với thành

phần Te thay đổi (x=0,2; 0,4; 0,5; 0,6; 08). Các vạch nhiễu xạ

đối với vật liệu khối cho zb-CdSe và zb-CdSe cũng được đưa ra.

Hình 3.14. Phổ Raman của các QD CdTexSe1-x

chế tạo tại nhiệt độ 260 oC trong 10 phút với

thành phần Te thay đổi (x=0,2; 0,4; 0,5; 0,6; 08)

11

Các giản đồ nhiễu xạ (hình 3.13) cho thấy đường nhiễu xạ gồm ba đỉnh nhiễu xạ nằm giữa các

vạch zb-CdTe và zb-CdSe, các đỉnh nhiễu xạ có độ bán rộng khá lớn, khi lượng thành phần Te tăng

lên thì vị trí của các đỉnh phổ cũng thay đổi và dịch chuyển dần về phía góc 2 gần với vạch của zb-

CdTe. Chứng tỏ, các QD ba thành phần này đã hình thành dạng hợp kim có cấu trúc lập phương.

Chúng tôi đã dùng phổ Raman để đánh giá sự thay đổi thành phần của hợp kim (hình 3.14). Khi

hàm lượng Te tăng lên tới x = 0,4, đỉnh đặc trưng cho mode dao động LO của CdTe quan sát thấy rõ

ràng hơn, cường độ đỉnh này tăng, vị trí đỉnh CdSe quan sát thấy ở tần số ~ 200 cm-1. Khi x = 0,5,

cường độ của vạch này tăng lên lên so với cường độ của cùng vạch này của mẫu với x = 0,4, nhưng

vị trí của đỉnh đặc trưng cho mode dao động của CdSe bị dịch về tại tần số 188 cm-1. Khi x = 0,6, lúc

này cường độ của hai vạch dao động đặc trưng cho hai mode dao động LO CdTe-like và CdSe-like

có độ lớn gần bằng nhau, và nằm các vị trí tần số 159 cm-1 và 188 cm-1. Khi lượng Te tăng đến x =

0,8, thì cường độ đỉnh thứ nhất tại số sóng 159 cm-1 tăng mạnh. Đây là đỉnh đặc trưng cho mode dao

động phonon của CdTe-like.

Điều này có thể giải thích là QD hợp kim

CdTeSe có sự khác nhau về hằng số mạng (do

kết tinh ở pha zb), dẫn đến độ dài liên kết bị khác

đi và dài ra làm cho tần số dao động bị dịch về

số sóng ngắn hơn [150], so với tần số dao động

của CdSe. Hơn nữa, khi hàm lượng Te nhỏ (x

0,4) thì CdTeSe có xu hướng kết tinh ở pha tinh

thể gần với CdSe, mà CdSe pha tinh thể bền của

nó có cấu trúc wz, do vạch dao động CdSe-like

dạng w nằm ở 200 cm-1. Khi hàm lượng Te lớn

(x 0,5) thì CdTeSe kết tinh ở pha tinh thể với

cấu trúc zb, thì vạch dao động CdSe-like dịch từ

200 cm-1 sẽ bị dịch chuyển về vị trí 188 cm-1 đặc

trưng cho cho vạch dao động LO của tinh thể lập

phương CdTeSe.

Từ ảnh TEM của các mẫu thay đổi thành phần Te (x) ban đầu đưa vào phản ứng (hình 3.15), c

hình dạng của các QD được chế tạo ra không hẳn là hình cầu mà có dạng hơi thoi dài, kích thước

trung bình của các QD của các mẫu có thành phần Te khác nhau là từ 5,1 nm đến 5,4 nm

3.3.2. Tính chất quang của QD hợp kim CdTexSe1-x.

Phổ hấp thụ cho thấy bờ hấp thụ thay đổi khi thành phần hợp kim thay đổi và bờ hấp thụ dài

nhất nằm ở khoảng 800 nm. Bờ hấp thụ dịch đỏ dài nhất ứng với thành phần x=0,5 (hình 3.18a).

Chúng tôi cũng tiến hành làm khớp số liệu thu được và so sánh với phương trình 1.22, chúng tôi tính

được giá trị b = 0,88 eV. Giá trị này gần với giá trị mà I. Hernández-Calderón công bố là 0,87

eV, và phù hợp tốt với các công bố mà hệ số này thay đổi từ 0,59 eV đến 0,91 eV.

Với phổ huỳnh quang, khi tăng hàm lượng Te (x) từ x = 0,2 lên x = 0,5 thì vị trí cực đại của dải

huỳnh quang dịch chuyển về phía các bước sóng dài hơn, từ 731 nm tới 756 nm và sau đó lại dịch về

phía bước sóng ngắn hơn, đến 720 nm, nếu tiếp tăng nồng độ Te. Theo đó khi nồng độ Te thay đổi

Hình 3.15. Ảnh TEM của các QD CdTexSe1-x chế

tạo tại 260 oC (10 phút) với hàm lượng Te khác nhau, từ

0,2 tới 0,8 tương ứng với ảnh a, b, c, d và e

12

thì vị trí cực đại huỳnh quang cũng thay đổi nhưng thay đổi một cách không tuyến tính (còn gọi là

hiệu ứng bẻ cong quang học- bowing optical). Hiệu suất lượng tử của các mẫu chế tạo được khá cao,

có nhiều mẫu lên tới hơn 50%, và mẫu có hiệu suất tốt nhất là mẫu có hàm lượng x = 0,5 và 0,6 (bảng

3.2). Bên cạnh đó, độ bán rộng của phổ giảm khi nồng độ Te tăng lên (hình 3.18b).

Hình 3.16. Phổ hấp thụ của các QD CdTexSe1-x chế tạo tại 260 oC trong 10 phút với hàm lượng Te thay

đổi từ 0,2 tới 0,8

Hình 3.17. Phổ huỳnh quang của các QD CdTexSe1-x (x = 0,2; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8) chế tạo tại 260 oC trong 10

phút dưới bước sóng kích thích 532 nm

Hình 3.18. Sự phụ thuộc của vị trí cực đại huỳnh quang, bờ hấp thụ (a), và độ bán rộng (b) vào thành phần Te

của các QD CdTexSe1-x chế tạo tại 260 oC trong 10 phút

Kết hợp các kết quả trên chúng tôi thấy rằng, QD ba thành phần mà chúng tôi chế tạo là đồng

nhất, kết tinh đơn pha tinh thể lập phương giả kẽm (zb), có hiệu suất phát quang cao. Mẫu có hiệu

suất phát quang tốt và nằm về phía hồng ngoại có thành phần x = 0,5 hoặc 0,6, phù hợp cho việc dùng

làm chất nhạy sáng cho linh kiện pin mặt trời.

Bảng 3.2. Thông số huỳnh quang của các QD có thành phần Te thay đổi

Tên mẫu max (nm) FWHM (nm) QY (%)

CdTe0,2Se0,8 731 117 24,9 CdTe0,4Se0,6 742 90 41,0 CdTe0,5Se0,5 756 88 52,6 CdTe0,6Se0,4 731 87 53,4 CdTe0,8Se0,2 720 69 27,1

3.4. Ảnh hưởng của chiều dày lớp vỏ đến tính chất của các chấm lượng tử cấu trúc

lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe (ZnTe)

3.4.1. Các QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe

13

Với mẫu lõi CdTeSe, giản đồ nhiễu xạ tia X chỉ xuất hiện ba vạch nhiễu xạ mà đỉnh tương ứng

tại với khoảng cách mặt mạng là 3,616; 2,241 và 1,908 ứng với các mặt mạng là (111); (220); và

(311) cho thấy QD có cấu trúc tinh thể ở pha lập phương giả kẽm (zinc blend - zb) (19-191 và 15-

770 ứng với CdTe và CdSe). Khi bọc với lớp vỏ ZnSe 2 ML, trên giản đổ cũng xuất hiện 3 vạch nhiễu

xạ, nhưng vị trí hai đỉnh tại các góc 2 lớn hơn thì đều bị dịch chuyển một chút về phía các giá trị 2

lớn hơn (xem hình 3.19). Điều này cho thấy lớp vỏ ZnSe có thể đã hình thành lên cấu trúc lõi và

không làm thay đổi cấu trúc tinh thể zb CdTeSe của lõi. Cũng có thể liên quan đến việc các ion Se

được cấy vào bên trong lõi trong quá trình bọc vỏ.

Hình 3.19. Giản đồ nhiễu xạ của QD lõi CdTeSe

và lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe 2ML chế tạo tại 260 oC (10 phút). Các vạch nhiễu xạ đối với vật liệu khối cho zb-CdSe và

zb-CdSe cũng được đưa ra.

Hình 3.20. Phổ Raman của các QD lõi CdTeSe và lõi vỏ CdTeSe/ZnSe có độ dày khác nhau.

Khi chưa bọc vỏ, phổ Raman của mẫu lõi chỉ xuất hiện hai vạch dao động đỉnh ở 159 cm-1 và

188 cm-1 tương như như các mẫu chế tạo theo thành phần Te bằng 0,5 trong phần trước. Khi bọc lớp

vỏ mỏng 1ML trên phổ bắt đầu xuất hiện sự thay đổi: vạch đặc trưng cho dao động LO của CdSe thay

đổi vị trí từ 188 cm-1 chuyển đến 200 cm-1, cường độ của vạch đặc trưng cho dao động của CdTe

giảm xuống. Bên cạnh đó xuất hiện một vạch mờ ở 250 cm-1, đây là vạch đặc trưng cho ZnSe. Khi

lớp vỏ được bọc dày lên 2, 4, 6 ML thì vạch đặc trưng cho CdTe biến mất, thay vào đó cường độ của

vạch ZnSe tại 250 cm-1 có tăng lên nhưng không được nhiều.

Kích thước trung

bình (theo chiều dài) của

các hạt lõi CdTeSe khoảng

6,3 nm, và tăng lên 8,3 nm

khi bọc vỏ ZnSe 2 ML.

Hình dạng của các QD mà

chúng tôi chế tạo tương tự

như quan sát thấy trong

kết quả của Bailey R. E. và

cộng sự .

Bờ hấp thụ của mẫu lõi CdTese nằm ở khoảng 820 nm, được quan sát thấy như trong hình 3.22.

Khi bọc vỏ ZnSe thì bờ hấp thụ dịch về phía bước sóng dài hơn, lên 905 nm với lớp vỏ dày 6ML.

Hình 3.21. Ảnh TEM của QD lõi CdTeSe (a) và lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe 2ML (b)

14

Hình 3.22. Phổ hấp thụ của QD lõi CdTeSe và lõi/vỏ

CdTeSe/ZnSe nML (với n = 1, 2, 4, 6)

Hình 3.23. Phổ phát quang của QD lõi CdTeSe và lõi/vỏ

CdTeSe/ZnSe nML (với n =1, 2, 4, 6 ML)

Phổ phát quang của mẫu lõi CdTeSe là một dải phát xạ rộng với cực đại nằm ở 760 nm (hình 3.23).

Khi được phủ lớp vỏ ZnSe với độ dày tăng lên thì cực đại bức xạ này có sự dịch chuyển đỏ về phía

bước sóng dài, từ 803 nm lên 882 nm, như được thống kê trong bảng 3.3. Hiệu suất lượng tử tăng lên

khi bọc một lớp vỏ mỏng 1 ML, khi tăng độ dày lớp vỏ lên nữa thì hiệu suất lượng tử bắt đầu giảm.

Sự dịch đỏ của phổ huỳnh quang khi tăng chiều dày lớp vỏ được giải thích bởi A.M. Smith công

bố trên tạp chí Nature Nanotechnology. Khi phát triển lớp vỏ mỏng (1ML), lớp lõi bị nén nhẹ do hằng

số mạng bị lệch nhẹ. Vì sự thay đổi đồng thời của lớp lõi và vỏ, nên có một sự khác biệt nhỏ về năng

lượng giữa vùng dẫn của lõi và vỏ khiến cho các hàm sóng điện tử lan truyền trên toàn bộ nano tinh

thể. Khi phát triển lớp vỏ dày hơn, làm tăng năng lượng vùng dẫn ở lõi và giảm năng lượng vùng dẫn

ở vỏ. Do đó, sự chênh lệch vùng tăng lên các điện tử dịch chuyển hầu hết ra lớp vỏ, hình thành cấu

trúc loại II, dẫn đến sự dịch mạnh đỉnh phổ huỳnh quang của QD.

Bảng 3.3. Thông số huỳnh quang của QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe nML (với n =0, 1, 2, 4, 6 ML)

Tên mẫu max (nm) FWHM (nm) QY (%)

CdTeSe 760 116 44,9 CdTeSe/ZnSe 1ML 803 130 56,7 CdTeSe/ZnSe 2ML 842 141 28,4 CdTeSe/ZnSe 4ML 863 153 7,7 CdTeSe/ZnSe 6ML 882 153 2,7

3.4.2. Các QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnTe.

Cũng giống như hệ mẫu bọc vỏ ZnSe, đối với hệ

mẫu bọc vỏ ZnTe, khi chưa bọc vỏ mẫu lõi cũng xuất

hiện hai đỉnh ở 159 cm-1 và 188 cm-1 đăc trưng cho

mode dao động của CdTe và CdSe như trong phần

trước (hình 3.25). Mặt khác lớp vỏ ZnTe vẫn hình thành

cạnh tranh với lớp vỏ CdTe, bằng chứng là trên phổ

Raman vẫn xuất hiện vạch ZnTe tại 205 cm-1, mặc dù

cường độ yếu. Kết quả này chứng tỏ rằng, lớp vỏ ZnTe

đã được hình thành, nhưng với lượng nhỏ.

Hình 3.25. Phổ Raman của các QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnTe nML (với n = 0, 1, 2, 4, 6)

15

Xu hướng chung quan sát được trên phổ hấp thụ (hình 3.26) là bờ hấp thụ của QD càng dịch

xa về phía bước sóng dài khi QD được bọc vỏ ZnTe càng dày. Trong các mẫu này thì đỉnh phổ hấp

thụ không được rõ ràng, vì đối với vật liệu ba thành phần thì năng lượng khe vùng không những phụ

thuộc vào hình dạng kích thước của QD mà còn phụ thuộc vào thành phần của chúng.

Hình 3.26. Phổ hấp thụ của QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnTe

nML (với n = 0, 1, 2, 4, 6) Hình 3.27. Phổ huỳnh quang của các QD lõi và

lõi/ vỏ CdTeSe/ZnTe có độ dày lớp vỏ khác nhau.

Phổ huỳnh quang của các mẫu có chiều dày lớp vỏ tăng thì bị dịch về phía bước sóng dài (hình

3.27). Sự dịch đỏ của các phổ này là tương đối lớn từ 763 nm lên gần 900 nm khi lớp vỏ ZnTe tăng

dần lên đến 6 ML. Trong trường hợp bọc vỏ ZnTe, hiệu suất lượng tử giảm, điều này có thể do quá

trình bọc lớp vỏ thì đã tạo ra nhiều bẫy điện tử do hình thành các sai hỏng mạng tinh thể, nên làm

giảm hiệu suất tái hợp điện tử-lỗ trống, và như vậy làm giảm hiệu suất phát quang giảm (bảng 3.4).

Bảng 3.4. Thông số huỳnh quang của QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnTe nML (với n =0, 1, 2, 4, 6 ML)

Tên mẫu max (nm) FWHM (nm) QY (%)

CdTeSe 763 105 40,5 CdTeSe/ZnTe 1ML 785 114 18,9 CdTeSe/ZnTe 2ML 812 132 15,6 CdTeSe/ZnTe 4ML 829 150 3,0 CdTeSe/ZnTe 6ML 900 160 1,6

3.4.3. Thời gian sống phát xạ của exciton trong các QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe, CdTeSe/ZnTe và

hiện tượng nhấp nháy huỳnh quang của đơn chấm.

3.4.3.1. Thời gian sống phát xạ của exciton trong các QD

Hình 3.28 là đường cong huỳnh quang tắt dần của các QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe với chiều dày

lớp vỏ thay đổi từ 1 ML đên 6 ML, kết quả làm khớp đường cong thực nghiệm với lý thuyết và kết

quả được cho ở bảng 3.5. Mẫu lõi có thời gian sống khá dài, khi bọc vỏ càng dày thì thời gian sống

giảm nhanh. Sự giảm nhanh huỳnh quang tắt dần này có thể là do khi bọc với lớp vỏ càng dày thì sự

suất hiện của các trạng thái bề mặt càng lớn dẫn đến sự mất mát điện tử.

16

Hình 3.28. Các dường cong huỳnh quang tắt dần của hệ

mẫu lõi vỏ CdTeSe/ZnSe nML với n= 0, 1, 2, 4, 6 ML Hình 3.29. Đường cong huỳnh quang tắt dần của hệ mẫu lõi vỏ CdTeSe/ZnTe nML với n= 0, 1, 2, 4 ML

Bảng 3.5. Thời gian sống của làm khớp của đường cong suy giảm thời gian trong các mẫu QD lõi CdTeSe và lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe có chiều dày lớp vỏ thay đổi

Mẫu CdTeSe CdTeSe/ZnSe

1ML CdTeSe/ZnSe

2ML CdTeSe/ZnSe

4ML CdTeSe/ZnSe

6ML

1 (ns) 4,9 3,8 3,1 1,7 2,3

2 (ns) 53,5 47 6,17,6 12,7 9,5

Đường cong huỳnh quang tắt dần của QD CdTeSe bọc vỏ ZnTe với chiều dày thay đổi đưa ra

trong hình 3.29. Khi bọc vỏ ZnTe ta cũng quan sát thấy sự suy giảm huỳnh quang theo thời gian chia

làm hai đoạn. Khoảng thời gian đầu, huỳnh quang giảm rất nhanh và khoảng sau thì giảm chậm và

ổn định hơn. Kết quả làm khớp đường cong thực nghiệm với lý thuyết cho ta kết quả ở bảng 3.6.

Bảng 3.6. Thời gian sống của làm khớp của đường cong suy giảm thời gian trong các mẫu QD lõi

CdTeSe và lõi/vỏ CdTeSe/ZnTe có chiều dày lớp vỏ thay đổi

Mẫu CdTeSe CdTeSe/ZnTe

1ML

CdTeSe/ZnTe

2ML

CdTeSe/ZnTe

4ML

1 (ns) 2,8 1,0 1,1 0,9

2 (ns) 52,3 16,2 10,7 7,2

3.4.3.2. Tính chất nhấp nháy huỳnh quang của đơn chấm CdTeSe/ZnSe 2ML

Chúng tôi đã khảo sát sự nhấp nháy huỳnh quang bằng cách quan sát sự phát huỳnh quang của

QD ngay sau khi ngừng kích thích. Các nano tinh thể CdTeSe/ZnSe chúng ta đã thu được các bức xạ

đơn photon, bởi vì phần lớn các bức xạ đa exciton đều bị dập tắt bới tái hợp Auger. Các đỉnh phụ còn

lại có thể là do sự phát quang tự phát của bề mặt, và cũng có thể là do sự phát xạ nhẹ của các bức xạ

đa exciton.

Hình 3.30. Đường tự động hiệu chỉnh cường độ huỳnh

quang của một QD CdTeSe/ZnSe riêng biệt Hình 3.31. Đường cong suy giảm huỳnh quang

của đơn chấm CdTeSe/ZnSe

17

Hình 3.31 đưa ra đồ thị

đường cong suy giảm huỳnh quang

cho đơn chấm. Đường cong giảm

huỳnh quang của cùng một QD rất

gần với hàm mũ đơn với thời gian

suy giảm là 110 ns. Sự ổn định này

được xác nhận bằng cách khảo sát

sự biến đổi cường độ của một đơn

chấm điển hình (hình 3.32). Một số

chu kỳ không phát quang (trạng

thái “off”) đã được quan sát, nhưng chúng chỉ chiếm 20% trong toàn bộ thời gian và ít hơn 10% so

với các QD khác. Trong suốt chu kỳ “on” sự phát xạ là rất ổn định.

3.5. Tính chất quang của các QD đã biến đổi bề mặt

So sánh với các mẫu phân tán trong môi trường toluen, các mẫu sau khi biến đổi bề mặt bằng

MPA, cực đại bức xạ dịch về phía bước sóng ngắn khoảng 25 đến 30 nm. Với các QD lõi vỏ, cực đại

bức xạ có sự dịch về phía bước sóng ngắn rất lớn, lên đến gần 60 nm.

Hình 3.34. Phổ huỳnh quang của QD

CdTeSe với thành phần Te thay đổi được phân tán trong nước sau khi biến đổi bề mặt với MPA

Hình 3.35. Phổ huỳnh quang của QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe được phân tán trong nước

sau khi biến đổi bề mặt với MPA

3.6. Kết quả đo thông số của pin mặt trời thử nghiệm chế tạo và dùng các QD làm chất nhạy

sáng

Sau khi biến đổi bề mặt chúng tôi tiến hành

lắng động các chất nhạy sáng lên điện cực quang

của linh kiện. Chất nhạy sáng chúng tôi sử dụng

là QD hợp kim ba thành phần CdTeSe đã chế tạo,

rồi được biết đổi bề mặt, rồi phân tán trong môi

trường nước và chất màu tự nhiên curcumin chiết

suất từ củ nghệ vàng Việt Nam. Sau đó điện cực

được đem đi tráng rửa sạch bằng dung môi để loại

bỏ các chất không được dính kết trước khi tiến

hành lắp ráp thành linh kiện pin mặt trời hoàn

chỉnh để đo các thông số.

Hình 3.32. Mối tương quan cường độ - thời gian của một

QD CdTeSe/ZnSe

Hình 3.36. Một số hình ảnh về pin mặt trời mà

chúng tôi đã chế tạo

18

3.6.1. Ảnh hưởng của khoảng cách giữa hai điển cực lên các thông số của pin

Đường đặc trưng J-V của pin mặt trời có khoảng cách giữa hai điện cực thay đổi dùng chất

nhạy sáng là các QD được trình bày ở hình 3.36 và kết quả các thông số linh kiện ở bảng 3.7.

Bảng 3.7. Bảng các thông số đặc trưng của pin mặt trời với khoảng cách giữa hai điện cực thay đổi

Khoảng cách hai

điện cực Voc (V)

Jsc

(mA/cm2)

Vmax

(V)

Jmax

(mA/cm2)

FF

(%)

PCE

(%)

42 µm 0,36 0,16 0,22 0,12 45,8 0,026

70 µm 0,30 0,26 0,21 0,17 40,9 0,036

110 µm 0,28 0,15 0,21 0,11 43,0 0,024

140 µm 0,24 0,05 0,15 0,03 41,7 0,005

Khoảng cách tối ưu giữa hai điện cực là 70 µm, ứng với hiệu suất và thông sô pin cao nhất.

3.6.2. Kết quả đo thông số pin khi thành phần Te của các QD CdTeSe thay đổi

Pin mặt trời sử dụng chất nhạy sáng là các QD lõi có thành phần Te thay đổi, hiệu suất chuyển

đổi của pin mặt trời là cao nhất tương ứng với 0,058% và 0,06% (bảng 3.8). Với thành phần Te bằng

0,5 thì hệ số lấp đầy cùng với thế hở mạch của mẫu này khá thấp so với các công bố gần đây.

Bảng 3.8. Bảng các thông số đặc trưng của pin mặt trời sử dụng các QD với thành phần Te thay đổi.

Chất nhạy sáng Voc

(V)

Jsc

(mA/cm2)

Vmax

(V)

Jmax

(mA/cm2)

FF

(%)

PCE

(%)

CdTe0,2Se0,8 0.34 0.11 0.22 0.09 52.7 0.019

CdTe0,4Se0,6 0.36 0.13 0.23 0.09 44.5 0.021

CdTe0,5Se0,5 0.29 0.57 0.16 0.36 35.0 0.058

CdTe0,6Se0,4 0.45 0.26 0.30 0.20 51.3 0.060

CdTe0,8Se0,2 0.34 0.24 0.22 0.16 43.1 0.035

3.6.3. Pin mặt trời chất nhạy sáng là các QD lõi vỏ

Với pin mặt trời dùng các loại QD có lớp vỏ ZnSe với độ dày lớp vỏ là 1ML và 2 ML. Các

thông số của pin với các loại vỏ và độ dày lớp vỏ khác nhau được liệt kê trong bảng 3.9. Kết quả cho

thấy hiệu suất tăng lên rõ rệt (từ 0,056% lên 0,185%) khi bọc lớp vỏ ZnSe có chiều dày 1ML, tuy

nhiên khi chiều dày lớp vỏ tăng lên 2ML thì hiệu suất giảm xuống còn 0,147%.

Hình 3.37. Đường đặc trưng J-V của

pin mặt trời dùng chất nhạy sáng là các QD với khoảng cách giữa hai điện cực thay đổi

Hình 3.38. Đường đặc trưng J-V của pin mặt trời dùng chất nhạy sáng là các QD có thành

phần Te thay đổi

19

Hình 3.39. Đường đặc trưng J-V của pin

mặt trời sử dụng chất nhạy sáng là QD

lõi/vỏ CdSeTe/ZnSe nML với n = 0, 1, 2

Hình 3.40. Đường đặc trưng J-V của pin

mặt trời sử dụng chất nhạy sáng là là QD

lõi/vỏ CdSeTe/ZnTe nML với n = 0, 1, 2

Pin mặt trời sử dụng chất nhạy sáng là QD lõi CdTeSe và lõi vỏ CdTeSe/ZnTe 1 và 2 ML có

hiệu suất chuyển không bằng các mẫu bọc vỏ ZnSe. Đồng thời, khi bọc vỏ ZnTe cho lõi với độ dày

khác nhau thì hiệu suất chuyển đổi giảm đi rất nhanh (bảng 3.9).

Bảng 3.9. Các thông số đặc trưng của pin mặt trời với các QD lõi/vỏ khác nhau.

Chất nhạy sáng Voc

(V)

Jsc

(mA/cm2)

Vmax

(V)

Jmax

(mA/cm2) FF

PCE

(%)

CdTeSe 0.28 0.57 0.19 0.30 35.4 0.056

CdTeSe/ZnSe 1ML 0.36 1.08 0.21 0.88 47.5 0.185

CdTeSe/ZnSe 2ML 0.36 0.92 0.23 0.64 44.4 0.147

CdTeSe 0.42 0.14 0.31 0.09 47.8 0.027

CdTeSe/ZnTe 1ML 0.38 0.08 0.25 0.06 47.0 0.015

CdTeSe/ZnTe 2ML 0.12 0.08 0.08 0.05 43.3 0.004

CHƯƠNG 4.

CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN CURCUMIN

4.1. Nghiên cứu Nhận dạng pha kết tinh tinh thể của curcumin

Tất cả các mẫu được chế tạo đều

có cực đại nhiễu xạ trùng nhau ứng như

được thể hiện trong bảng 4.1. Có thể

thấy rằng trên giản đồ XRD, một số

vạch nhiễu xạ của pha tinh thể

curcumin trùng khớp với thẻ chuẩn

JCPDS (09-816) của chất này. Vị trí 2

của một số vạch bị dịch so với các vạch

của thẻ chuẩn 09-816. Sự thay đổi này

cũng được quan sát bởi một số tác giả

khác khi nghiên cứu các mẫu chế tạo

được của họ. Có thể thấy rằng các mẫu

Hình 4.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu curcumin N1, N2, N3, N4, và N5 chiết ly với điều kiện khác nhau so với các

đỉnh nhiễu xạ của thẻ chuẩn JCPDS số 09-16 và CCDC số 82-8842 cho mục đích nhận dạng pha tinh thể

20

bột tinh thể curcuminoid này ngoài curcumin ra còn tồn tại hai loại tinh thể dạng II và III. Do đó, như

quan sát thấy trong giản đồ, còn có một số vạch không với thẻ chuẩn 09-816.

4.2. Nghiên cứu phổ dao động của phân tử curcumin bằng phổ Raman.

Phổ Raman của củ nghệ tươi và các

mẫu curcumin tự nhiên chiết ly từ củ nghệ được

trình bày ở hình 4.4. Có thể thấy rằng, phổ

Raman của các mẫu trong vùng phổ quan sát,

bao gồm nhiều vạch hẹp và nhóm vạch hẹp. Tất

cả các vạch dao động quan sát thấy trong củ

nghệ tươi cũng xuất hiện trong phổ Raman của

tất cả các mẫu curcumin được chiết ly

(N1÷N5), và vị trí tần số dao động của chúng

hoàn toàn trùng nhau. Điều này chứng tỏ rằng

chất lượng của các mẫu đã được chế tạo cao và

có nguồn gốc giống củ nghệ tự nhiên. Việc

chiết ly bằng các phương pháp khác nhau đã sử dụng trong bản luận án này không làm thay đổi cấu

trúc của curcumin. Phổ Raman của sản phẩm tinh thể Curcumin tổng hợp (N8) và các mẫu mà chúng

tôi chế tạo xuất hiện các vạch dao động gần như trùng nhau, trừ vạch tại 962 cm-1, 1248 cm-1 và nhóm

vạch tại các số sóng dài hơn, khoảng hơn 1600 cm-1.

Trong dải phổ từ 1550 cm-1 đến 1650 cm-1 ba mẫu N1, N12, N13 – mẫu được chúng tôi chiết

ly từ củ nghệ và mẫu N6, mặc dù chúng có hơi khác nhau một chút ở đỉnh 1625 cm-1 nhưng nhìn

chung là bốn phổ này tương tự nhau. Vị trí vạch dao động của ba mẫu này dịch khoảng 6 cm-1 về phía

số sóng dài có thể là do sự khác nhau về hàm lượng curcumin II và III có trong hợp chất. Với mẫu

N6, vạch dao động 959 cm-1 dịch về số sóng dài khoảng 21 cm-1 (hình 4.5). Các mẫu N9, N10, N11

bán trên thị trương có phổ hoàn toàn giống mẫu N8, do đó có thể nói rằng các mẫu này chỉ chứa

curcumin I mà không chứa các đồng phân khác

Hình 4.4. (a) Phổ Raman của các mẫu curcumin thương mại được bán tại thị trường Việt Nam (N6, N8,

N9, N10, N11) và mẫu chiết ly từ tự nhiên (N1, N12, N13). (b)Một phần của phổ Raman trong dải tần số được phóng to từ 920 cm-1 đến 1020 cm-1 và từ 1550 cm-1 đến 1650 cm-1 để quan sát sự thay đổi tần số cho mỗi mẫu

khác nhau.

Hình 4.3. Phổ Raman của củ nghệ tươi, các mẫu bột

curcumin tự nhiên chiết ly (từ N1 đến N5), và mẫu bột curcumin thương mại (N8)

21

Bảng 4.3. Tần số dao động thực nghiệm của curcumin trong vùng 900-1700 cm-1

Peak Assignment

Cur N1

Cur N2

Cur N3

Cur N3-1*

Cur N4

N6

Cur

N8

Cur

N9

Cur

N10

Mangolim 2014

Kolev 2005

Cal.

Kolev 2005

C=O (II) 1637 1636 1638

C=O (III) 1639

C=O (I) C=C 1632 1627 1625 1632 1625 1626 1625 1626 1626 1630

C=C (I,II)Aromatic 1599 1599 1599 1599 1598 1599 1599 1600 1599 1600

1602 1601 1615

C=C (II,III)Aromatic 1590 1579 1579 1591

1591 1587

C=O 1523 1536 1516 1523 1524 1536 1531 1533 1529 1509 1536

Phenol C-O (I) 1428 1435 1428 1429 1427 1428 1430 1431 1420

Phenol C-O (II, III) 1413 1413 1413 1413 1413 1416

1415 1409

Enol C-O ( I) 1248 1248 1247 1247 1249

Enol C-O (II, III) 1236

1226 1229 1234 1226

1236

1226 1226

1234

1233 1230

1216

1212

1196 1205 1205 1205 1207 1196

1183 1183 1168 1183 1183 1187 1181 1182 1182 1184 1176

1166 1166 1166 1166 1161 1168 1169

1148 1148 1148 1148 1150 1149 1149 1150

1118 1118 1120 1118 1118 1128 1120 1107

C=O 963 971 976 975 975 981 959 961 961 967 966

: mode dao động kéo căng (stretching), *Mẫu đo sau 6 tháng chế tạo.

22

4.3. Nghiên cứu tính chất hấp thụ và huỳnh quang của curcumin tự nhiên

Hình 4.5. Phổ hấp thụ của dung dịch curcumin-

ethanol với nồng độ curcumin khác nhau từ 1; 2,5; 5; 10 µg và 20 µg. Hình cài là mối quan hệ của độ

hấp thụ với nồng độ curcumin

Hình 4.6. Phổ phát quang chuẩn hóa của các mẫu curcumin chiết ly từ củ nghệ

vàng và mẫu N6

Phổ hấp thụ của curcumin tương ứng với sự chuyển dời giữa các trạng thái năng lượng điện

tử π-π*. Khi dung dịch càng bị pha loãng thì cường độ hấp thụ sẽ giảm, và cường độ hấp thụ giảm

tuyến tính theo nồng độ của curcumin pha loãng trong ethano. Nguyên nhân chính khiến hấp thụ giảm

trong dung dịch là do khi giảm nồng độ curcumin thì số lượng các trung tâm hấp thụ giảm, mặt khác

nó cũng làm phân hủy curcumin trong môi trường nước bởi phản ứng tại vị trí nhóm keto-enol.

Phổ hấp thụ của chất mầu curcumin nằm trong vùng bước sóng từ 350 nm tới 490 nm, chỉ ra

sự hấp thụ mạnh trong vùng của phổ mặt trời, nó chỉ thị ra rằng chất màu curcumin có thể hấp thụ

một cách hiệu quả phần cường độ mạnh của phổ mặt trời.

Phổ phát quang của curcumin là một dải phát xạ rộng, và đỉnh cực đại bị dịch chuyển một

chút, tùy thuộc vào từng mẫu. Đặc trưng chuyển dời (*- ) của các nhóm carbonyl trong curcumin

có thể tác động đến sự dịch chuyển vị trí cực đại huỳnh quang. Phổ phát quang của các mẫu được giữ

trong bóng tối 6 tháng cũng cho thấy không có sự thay đổi dạng phổ và sự dịch chuyển của đỉnh xảy

ra.

Hình 4.8. Phổ phát quang chuẩn hóa của các mẫu curcumin chiết ly từ củ nghệ vàng và mẫu

N6 sau sáu tháng lưu trữ đem ra đo lại

Hình 4.9. Phổ phát quang chuẩn hóa của các mẫu curcumin N1 chiết ly từ củ nghệ, của các mẫu rửa và kết tinh lại nhiều lần (N1-a, N1-b, N1-c) và mẫu để sau sáu tháng rồi tái kết tinh lại (N1 Tái kết tinh)

23

4.4. Kết quả đo thông số của pin mặt trời dùng curcumin làm chất nhạy sáng

Hình 4.11. Đường đặc trưng J-V của pin mặt trời sử dụng chất nhạy sáng là curcumin thay

đổi theo nồng độ và thời gian ngâm

Bảng 4.4. Các thông số đặc trưng của pin mặt trời sử dụng chất nhạy sáng là curcumin với

nồng độ thay đổi

Chất nhạy sáng Voc (V) Jsc

(mA/cm2)

Vmax

(V)

Jmax

(mA/cm2) FF

PCE

(%)

Cur 1 0.21 0.72 0.14 0.48 44.4 0.067

Cur 2 0.28 0.92 0.15 0.48 28.0 0.072

Cur 3 0.40 1.52 0.27 1.04 46.2 0.281

Cur 4 0.47 1.66 0.33 1.28 54.3 0.422

Hiệu suất của pin mặt trời dùng curcumin là chất nhạy sáng đã thu được những kết quả nhất

định, từ 0,067% lên đế n 0,42 % tùy theo nồng độ curcumin hòa tan trong ethanol cũng như thời gian

ngâm. Hiệu suất cao nhất cho vật liệu này ứng với nộng độ curcumin-ethanol là 3mM và ngâm trong

24 h. Hiệu suất thu được này giống như kết quả mà K. E. Jasim và cộng sự công bố trên Journal of

Energy and Power Engineering, (6/2017) về dùng curcumin làm chất nhạy sáng trong pin mặt trời,

kết quả này đạt 0,41 %. Nhóm tác giả Hàn quốc, Hee-Je Kim và cộng sự vào năm 2013, đã công bố

các kết quả về hiệu suất pin còn thấp hơn: 0,36 %, hiệu suất đạt 0,6 % khi trộn lẫn chất red-cabbage

và curcumin và với tỷ lệ 70:1, tác giả Souad A. M. Al-Bat’hi đã thu được kết quả hiệu suất pin là 0,36

%. Than Than Win và cộng sự, đã báo cáo về hiệu suất pin đạt 0,129 % khi dùng curcumin vào năm

2012, S. Suresh cùng cộng sự cũng đã công bố kết quả hiệu suất pin là 0,13% vào năm 2015. S. J.

Yoon và cộng sự cũng công bố về pin dùng curcumin đạt 0,11 %. Vì vậy, có thể nói rằng, hiệu suất

của pin còn thấp khi dùng curcumin, trừ việc sử dụng chất mầu tự nhiên này là thân thiện với môi

trường và có thể đáp ứng các nhu cầu sử dụng nguồn điện riêng lẻ.

24

KẾT LUẬN

Từ các kết quả khoa học thu được, chúng tôi đã có một số kết luận như sau:

1. Điều kiện tối ưu để chế tạo ra các QD CdTeSe kết tinh pha tinh thể zb, và các cấu trúc lõi/vỏ

CdTeSe/ZnSe, CdTeSe/ZnTe là: tỷ lệ mole các tiền chất ban đầu Cd:Te:Se = 10:1:1, trong môi

trường nuôi các nano tinh thể là ODE-OA, nhiệt độ chế tạo là 260 oC, nuôi trong 10 phút. Nhiệt

độ nuôi lớp vỏ thấp hơn nhiệt độ nuôi lõi là 30 oC. Các QD có cấu trúc đơn pha tinh thể lập

phương giả kẽm zb-CdTeSe. Hình dạng của các QD có hơi tròn, kích thước trung bình của hạt

từ 5 nm đến 9 nm, tùy theo điều kiện chế tạo cụ thể và độ dày lớp vỏ. Các QD CdTeSe chế tạo

được có cực đại phát xạ từ 730 nm đến 760 nm và hiệu suất lượng tử cao (~ 50%). Khi được bọc

vỏ, phổ huỳnh quang của chúng bị dịch chuyển về phía các bước sóng dài hơn, ~ 900 nm.

2. Tỷ lệ về cường độ của hai vạch phổ dao động phonon: ở ~159 cm-1 đặc trưng cho mode phonon

LO giống CdTe và vạch ~188 cm-1 đặc trưng cho mode phonon LO giống CdSe, có thể dùng để

quan sát sự thay đổi về thành phần tương ứng, trong các QD hợp kim ba thành phần CdTeSe.

Với việc bọc các lớp vỏ ZnSe và ZnTe, phân tích phổ Raman cho thấy: khi bọc vỏ ZnSe thì vật

liệu hình thành một lớp vỏ giàu CdSe còn khi bọc lớp vỏ ZnTe thì hình thành lớp vỏ giàu CdTe.

3. Đường cong huỳnh quang tắt dần theo thời gian của các QD tuân theo hai hàm mũ: một phần

ứng với thời gian tắt dần rất ngắn (cỡ ns) và một phần ứng với thời gian tắt dần dài (hàng chục

ns trở lên). Thời gian sống trung bình của các exciton trong QD CdTeSe khoảng 53 ns. Khi được

bọc một lớp vỏ ZnSe 2ML, thì thời gian sống của QD này tăng. Đối với đơn QD CdTeSe/ZnSe

2ML, đường cong huỳnh quang tắt dần của một đơn QD này tuân theo một hàm e mũ, với thời

gian sống tính được là 110 ns. Hiện tượng nhấp nháy huỳnh quang của đơn QD lõi/vỏ được quan

sát thấy là giảm rất đáng kể, hầu như không bị nhấp nháy trong khoàng thời gian quan sát.

4. Đã tách chiết và chế tạo thành công curcumin với sự trợ giúp của lò vi sóng và đã kết tinh chúng

ở dạng tinh thể. Nghiên cứu đã cho phép nhận dạng pha tinh thể chế tạo được là hỗn hợp

curcuminoid. Việc phân tích chi tiết phổ Raman đã cho phép nhận dạng được sự khác biệt của

curcumin sản xuất từ củ nghệ tự nhiên với curcumin tổng hợp bằng phương pháp hóa học. Phổ

hấp thụ và phát quang của curcumin tự nhiên là một dải rộng đặc trưng cho các chuyển dời giữa

các trạng thái năng lượng điện tử π và π* của các nhóm chức carbonyl trong curcumin. Phổ hấp

thụ mạnh của chúng nằm trong vùng UV-Vis cho phép dùng curcumin như một chất mầu nhạy

sáng trong pin mặt trời.

5. Các phép đo các thông số của pin mặt trời và cho phép tính ra hiệu suất của pin mặt trời chế tạo

ra, với việc sử dụng chất nhạy sáng là các QD CdTeSe, QD lõi/vỏ CdTeSe/ZnSe và

CdTeSe/ZnTe. Khi sử dụng các QD bọc vỏ ZnSe mỏng thì hiệu suất tăng lên đáng kể so với pin

sử dụng QD không bọc vỏ. Với chất nhạy sáng là chất màu curcumin, thì hiệu suất pin cao hơn

so với pin mặt trời cùng loại được công bố quốc tế bới các tác giả khác trong cùng thời gian

nghiên cứu gần dây.

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

A) Các công trình công bố quôc tế:

1. Le Xuan Hung, D. B.Pascal, Pham Nam Thang, Nguyễn Thu Loan, D. M.Willy, R. D. Amit, F.

Fu, U. E.V. Juan, Nguyen Thi Thuc Hien, Nguyen Quang Liem, C. Laurent and Pham Thu Nga,

Near-infrared emitting CdTeSe alloyed quantum dots: Raman scattering, photoluminescence and

single-emitter optical properties, RSC Advances, 2017, 7, 47966-47974.

2. Le Xuan Hung, Pham Nam Thang, Hoang Van Nong, Nguyen Hai Yen, Vu Đuc Chinh, Le Van

Vu, Nguyen Thi Thuc Hien, Willy Daney de Marcillac, Phan Ngoc Hong, Nguyen Thu Loan,

Catherine Schwob, Agnès Maître, Nguyen Quang Liem, Paul Bénalloul, Laurent Coolen, Pham Thu

Nga, Synthesis, structural and optical characterization of CdTeSe/ZnSeand CdTeSe/ZnTe core/shell

ternary quantum dots for potential application in solar cells., Journal of Electronic Materials, 2016,

45, 4425-4431.

3. Hoang Van Nong, Le Xuan Hung, Pham Nam Thang, Vu Duc Chinh, Le Van Vu, Phan Tien

Dung, Tran Van Trung, Pham Thu Nga, Fabrication and vibration characterization of curcumin

extracted from turmeric (Curcuma Longa) rhizomes of the northern Vietnam. SpringerPlus, 2016,

5, 1147-1156.

B) Các công trình công bố trong nước:

4. Pham Nam Thang, Le Xuan Hung, Nguyen Thi Minh Chau, Vu Thi Hong Hanh, Nguyen Ngoc

Hai, Nguyen Thi Thuc Hien, Pham Thu Nga, Structural and Optical properties in Near Infrared of

CdTeSe Colloidal Quantum Dots for Potential Application in Solar Cells, Vietnam Journal of

Science and Technology, 2017, 55(4), 515-525.

C) Các công trình báo cáo tại hội nghị quốc tế và quốc gia

5. Le Xuan Hung, Pham Nam Thang, Nguyen Hai Yen, Nguyen Thi Thuc Hien, Pham Thu Nga,

Raman spectroscopy and optical properties of the core/shell ternary alloyed quantum dots, The

proceeding of international conference on spectroscopy & materials science ICS&M-2015, 2015,

138-144.

6. Pham Thu Nga, Le Xuan Hung, Pham Nam Thang, Hoang Van Nong, Phan Tiến Dũng, A study

on the Raman spectroscopy of the natural curcumin extracted from Vietnam turmeric, The

proceeding of international conference on spectroscopy & materials science ICS&M-2015, 2015,

145-149.

7. Le Xuan Hung, Pham Nam Thang, Hoang Van Nong, Nguyen Hai Yen, Dinh Hung Cuong,

Nguyen Thi Thuc Hien, Pham Thu Nga, Fabrication and characterization of CdSeTe ternary alloy

quantum dots and curcumin natural dye, Những tiến bộ trong Quang học Quang phổ và Ứng dụng,

2014, ISBN 1829-4271, 217-222.

8. Lê Xuân Hùng, Hoàng Văn Nông, Lê Anh Thi, Phạm Thu Nga, Nguyễn Thị Thục Hiền, Phan Tiến

Dũng, Chế tạo, tính chất quang, triển vọng ứng dụng của các nano tinh thể chấm lượng tử và chất

màu tự nhiên curcumin, Tuyển tập Những tiến bộ trong vật lý kỹ thuật và ứng dụng, 2014,

ISBN:798-604-913-232-2, 503-508.

9. Phạm Nam Thắng, Hoàng Văn Nông, Nguyễn Hải Yến, Đinh Hùng Cường,

Lê Xuân Hùng, Nguyễn Ngọc Hải, Vũ Thị Hồng Hạnh, Khổng Cát Cương,

Phạm Thu Nga, Preparation And Optical Properties Of The Ternary Alloy Quantum Dots For The

Potential Application In Solar Cell, Những tiến bộ trong Quang học Quang phổ và Ứng dụng,

2014, ISBN 1829-4271, 436-441.

10. Le Xuan Hung, Hoang Van Nong, Le Anh Thi, Pham Thu Nga, Nguyen Thi Thuc Hien, Phan

Tien Dung, Synthesis, optical properties, application prospects of nano crystal quantum dots and

curcumin natural dye exctracted from turmeric, International Conference on Spectroscopy &

Application, 2013, 327-343.