BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  24,463,169
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Khoa học kỹ thuật và công nghệ

BB

Khổng Cát Cương, Lê Thu Lam, Phạm Ngọc Thư, Lò Ngọc Dũng, Đỗ Thị Bích, Bùi Thanh Thanh, Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Xuân Ca(1), Phạm Minh Tân

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHA TẠP Co ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT QUANG VÀ TỪ CỦA CÁC NANO TINH THỂ Zn1-xCoxSe

EFFECT OF Co-DOPED ZnSe ON THE OPTICAL AND MAGNETIC PROPERTIES OF Zn1-xCoxSe NANOCRYSTALS

Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2023

02

119 - 127

Các nano tinh thể (NC) bán dẫn ZnSe pha tạp ion Co2+ với nồng độ thay đổi được chế tạo thành công bằng phương pháp hoá ướt. Cấu trúc và thành phần của các mẫu được phân tích thông qua giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) và phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX). Sự pha tạp thành công các ion Co2+ vào mạng nền ZnSe đã được chứng minh thông qua XRD, phổ hấp thụ và huỳnh quang. Độ rộng vùng cấm, hằng số mạng, kích thước tinh thể và kích thước của các NC ZnSe pha tạp Co được xác định thông qua XRD và phổ hấp thụ. Tính chất quang của các mẫu được khảo sát thông qua phổ hấp thụ và quang huỳnh quang. Bản chất và cơ chế của các quá trình phát xạ đã được nghiên cứu và giải thích chi tiết. Tính chất từ của các mẫu được nghiên cứu thông qua phép đo đường cong từ trễ, kết quả cho thấy các NC ZnSe có tính nghịch từ trong khi các NC ZnSe pha tạp Co có tính chất sắt từ yếu. Nguồn gốc từ tính của các NC ZnSe pha tạp Co đã được đề cập và giải thích. Các NC ZnSe pha tạp Co có các tính chất quang học và từ tính phụ thuộc mạnh vào nồng độ Co mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực quang- điện tử.

ZnSe semiconductor nanocrystals (NCs) doped with Co2+ ions were successfully fabricated by wet chemical. The structure and composition of the samples were analyzed through X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The successful doping of Co2+ ions into the ZnSe host lattice was demonstrated through XRD, absorption and photoluminescene (PL) spectra. The band gap, lattice constant, crystallite size and size of Co-doped ZnSe NCs were determined through XRD and absorption spectra. The optical properties of the samples were investigated through absorption and PL spectra. The mechanism of the emission processes have been studied and explained in detail. The magnetic properties of the samples were studied through magnetic hysteresis curve measurement, the results showed that the ZnSe NCs are diamagnetic while the Co-doped ZnSe NCs have weak ferromagnetic properties. The magnetic of Co-doped ZnSe NCs has been mentioned and explained. Co-doped ZnSe NCs with optical and magnetic properties strongly dependent on Co concentrations make them potentially useful for opto-electronic fields.

Xem toàn văn
  • [1] K. C. Barick; M. Aslam; V. P. David; D. Bahadur (2008), Self-Aggregation and Assembly of Size-Tunable Transition Metal Doped ZnO Nanocrystals,J. Phys. Chem. C
  • [2] M. Ivill; S. J. Pearton; S. Rawal; L. Leu; P. Sadik; R. Das; A. F. Hebard; M. Chisholm; J. D. Budai; D. P. Norton (2008), Structure and magnetism of cobalt-doped ZnO thin films,New Journal of Physics
  • [3] N. Djaja; D. Montja; R. Saleh (2013), The Effect of Co Incorporation into ZnO Nanoparticles,Advances in Materials Physics and Chemistry
  • [4] D. Wu; Z. Huang; G. Yin; Y. Yao; X. Liao; D. Han; X. Huang; J. Gu (2010), Preparation, structure and properties of Mn-doped ZnO rod arrays,CrystEngComm
  • [5] H. Tang; G. Xu; L. Weng; L. Pan; L. Wang (2004), Luminescence and photophysical properties of colloidal ZnS nanoparticles,Acta Mater.
  • [6] S. Sambasivam; D. P. Joseph; J. G. Lin; C. Venkateswaran (2009), Doping induced magnetism in Co–ZnS nanoparticles,Journal of Solid State Chemistry
  • [7] L. Liu; L. Yang; P. Yunti; D. Xiao; J. Zhu (2012), Optical properties of water-soluble Co2+:ZnS semiconductor nanocrystals synthesized by a hydrothermal process,Materials Letters
  • [8] A. Rubio-Ponce; D. Olguín; I. Hernández (2003), Calculation of the effective masses of II-VI semiconductor compounds,Superficies y Vacío
  • [9] S. Sapra; D. D. Sarma (2004), Evolution of the electronic structure with size in II-VI semiconductor nanocrystals,Phys. Rev. B
  • [10] A. Sundaresan; R. Bhargavi; N. Rangarajan; U. Siddesh; C. N. R. Rao (2006), Ferromagnetism as a universal feature of nanoparticles of the otherwise nonmagnetic oxide,Phys. Rev. B
  • [11] L. Arda (2019), The effects of Tb doped ZnO nanorod: An EPR study,Journal of Magnetism and Magnetic Materials
  • [12] J. K. Salem; T. M. Hammad; S. Kuhn; M. A. Draaz; N. K. Hejazy; R. Hempelmann (2014), Structural and optical properties of Co-doped ZnS nanoparticles synthesized by a capping agent,Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • [13] F. Ibraheem; M. A. Mahdy; E. A. Mahmoud; J. E. Ortega; C. Rogero; I. A. Mahdy; A. Sayed (2020), Tuning Paramagnetic effect of Co-Doped CdS diluted magnetic semiconductor quantum dots,Journal of Alloys and Compounds
  • [14] A. Ganguly; S. S. Nath (2020), Mn-doped CdS quantum dots as sensitizers in solar cells,Materials Science and Engineering: B
  • [15] H. T. Van; N. D. Vinh; P. M. Tan; Thuy U. T. D; N. X. Ca; N. T. Hien (2019), Synthesis and optical properties of tunable dual emission copper doped CdTe1-xSex alloy nanocrystals,Optical Materials
  • [16] N. A. Hamizi; F. Aplop; H. Y. Haw; A. N. Sabri; A. Y. Y. Wern; N. N. Shapril; M. R. Johan (2016), Tunable optical properties of Mn-doped CdSe quantum dots synthesized via inverse micelle technique,Optical Materials Express
  • [17] N. X. Ca; N. T. Hien; P. N. Loan; P. M. Tan; U. T. D. Thuy; T. L. Phan; Q. B. Nguyen (2019), Optical and Ferromagnetic Properties of Ni-Doped CdTeSe Quantum Dots,Journal of Electronic Materials
  • [18] N. T. Hien; P. M. Tan; H. T. Van; V. T. K. Lien; P. V. Do; P. N. Loan; N. T. Kien; N. T. Luyen; N. X. Ca (2020), Photoluminescence properties of Cu-doped CdTeSe alloyed quantum dots versus laser excitation power and temperature,Journal of Luminescence
  • [19] F. Baum; M. F. Silva; G. Linden; D. Feijo; E. S. Rieder; M. J. L. Santos (2019), Growth dynamics of zinc selenide quantum dots: the role of oleic acid concentration and synthesis temperature on driving optical properties,Journal of Nanoparticle Research
  • [20] U. B. Memon; U. Chatterjee; M. N. Gandhi; S. Tiwari; S. P. Duttagupta (2014), Synthesis of ZnSe Quantum Dots with Stoichiometric Ratio Difference and Study of its Optoelectronic Property,Procedia Materials Science
  • [21] Z. Yang; Q. Wu; X. Zhou; F. Cao; X. Yang; J. Zhang; W. Li (2021), A seed-mediated and double shell strategy to realize large-size ZnSe/ZnS/ZnS quantum dots for high color purity blue light-emitting diodes,Nanoscale
  • [22] K. Senthilkumar; T. Kalaivani; S. Kanagesan; V. Balasubramanian (2012), Synthesis and characterization studies of ZnSe quantum dots,Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • [23] S. Das; K. C. Mandal (2012), Optical downconversion in rare earth (Tb3+ and Yb3+) doped CdS nanocrystals,Materials Letters
  • [24] N. X. Ca; H. T. Van; P. V. Do; L. D. Thanh; P. M. Tan; N. X. Truong; V. T. K. Oanh; N. T. Binh; N. T. Hien (2020), Influence of precursor ratio and dopant concentration on the structure and optical properties of Cu-doped ZnCdSe-alloyed quantum dots,RSC Adv.
  • [25] H. T. Van; N. D. Vinh; N. X. Ca; N. T. Hien; N. T. Luyen; P. V. Do; N. V. Khien (2020), Effects of ligand and chemical affinity of S and Se precursors on the shape, structure and optical properties of ternary CdS1-xSex alloy nanocrystals,Materials Letters
  • [26] S. B. Singh; M. V. Limaye; S. K. Date; S. Gokhale; S. K. Kulkarni (2009), Iron Substitution in CdSe Nanoparticles: Magnetic and Optical Properties,Phys. Rev. B