Chế tạo tinh thể nano ZnSe bằng phương pháp thủy nhiệt

uay li tâm để tách mẫu ra khỏi 
dung môi. Tiếp tục quay li tâm để rửa sạch 
mẫu bằng nước cất và cồn. Sản phẩm cuối 
cùng thu được sau khi sấy ở 800C trong 2 
giờ là mẫu bột có màu vàng xanh nhạt. 
2.3. Các phương pháp nghiên cứu 
tính chất 
Mẫu sau khi chế tạo được tiến hành 
phân tích thông qua nghiên cứu hình thái 
và cấu trúc. Ảnh vi hình thái bề mặt mẫu 
được ghi trên máy FE-SEM (S -4800, 
Hitachi). Cấu trúc của các hạt nano ZnSe 
được kiểm tra bằng việc ghi giản đồ nhiễu 
xạ tia X trên máy D8 ADVANCE và đo 
phổ tán xạ Raman trên máy LabRam HR 
Evolution sử dụng nguồn kích laser 
532nm. Nghiên cứu cấu trúc tinh tế bằng 
kính hiển vi điện tử truyền qua phân giải 
cao (HR-TEM) trên hệ JEM 2100 - JEOL 
Nhật Bản. 
3. Kết quả và thảo luận 
Các tinh thể nano sau khi chế tạo được 
tiến hành nghiên cứu cấu trúc. Hình 1 trình 
bày giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu ZnSe 
được chế tạo ở 150oC trong 20 giờ. 
Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của tinh thể 
nano ZnSe 
Kết quả cho thấy ZnSe đã được hình 
thành có cấu trúc lập phương giả kẽm với 
các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng tại các mặt 
(111), (220), (311), (400) tương ứng với 
các góc nhiễu xạ 2θ = 27; 45; 53,6; 65,8. 
Vị trí các đỉnh nhiễu xạ tương ứng với các 
PHẠM THỊ THỦY - NGUYỄN HỮU DUY KHANG TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 
29 
pha tinh thể trùng với thông tin trên thẻ 
chuẩn (98-009-1252). Áp dụng công thức 
Scherrer cho đỉnh nhiễu xạ ở góc 2θ = 
53,6o tương ứng với mặt phẳng mạng (311) 
ta tính được kích thước hạt trung bình 
khoảng 50 nm. Kết quả nghiên cứu cấu 
trúc bằng giản đồ nhiễu xạ tia X của các 
nano tinh thể ZnSe được công bố bởi hai 
nhóm Fuzhong Gong và Jianghai Yang đều 
cho kết quả tương tự về vị trí đỉnh nhiễu xạ 
tại các góc nhiễu xạ 2θ đặc trưng của cấu 
trúc lập phương giả kẽm [18], [20], [21]. 
Tuy nhiên, với mẫu ZnSe chế tạo bởi 
Fuzhong Gong có độ rộng vạch phổ nhiễu 
xạ lớn hơn. Nguyên nhân của sự mở rộng 
này được cho là do kích thước nhỏ (2,9 
nm) của hạt vật liệu [18]. Phân tích trên đã 
chứng tỏ mẫu ZnSe chúng tôi chế tạo được 
đã kết tinh dạng cấu trúc lập phương giả 
kẽm, phù hợp với công bố trước đây về 
ZnSe.
Hình 2. Phổ tán xạ Raman của tinh thể 
nano ZnSe 
Cấu trúc của mẫu được tiếp tục nghiên 
cứu bằng phép đo phổ tán xạ Raman. Kết 
quả đo phổ được trình bày trên Hình 2. Phổ 
tán xạ thể hiện các mode dao động đặc 
trưng của ZnSe tại 138 cm-1, 203 cm-1 và 
250 cm-1 tương ứng với dao động âm 
ngang 2TA(L), dao động quang ngang TO 
và dao động quang dọc LO. Công bố của 
nhóm Weimin Du năm 2004 và nhóm 
Chunrui Wang năm 2016 đều quan sát thấy 
đỉnh tán xạ Raman trên các dao động âm 
ngang lần lượt tại 140 và 137,5 cm-1, dao 
động quang ngang tại 204 và 203,5 cm-1 và 
cùng vị trí số sóng đối với dao động quang 
dọc tại 251 cm-1 [19], [20]. Theo như công 
bố của nhóm Chunrui Wang, phổ tán xạ 
ngoài những đỉnh tán xạ kể trên còn quan 
sát thấy thêm 2 đỉnh tại 189 và 290 cm-1. 
Đỉnh tại 189 cm-1 tương ứng với dao động 
âm ngang 2TA1(K) và đỉnh tại 290 cm-1 
được cho là có nguồn gốc từ những khuyết 
tật, sai hỏng mạng tinh thể. Trong khi đó, 
trên phổ tán xạ Raman mà Jinghai Yang và 
cộng sự đã công bố năm 2015 chỉ quan sát 
thấy hai mode dao động quang ngang và 
quang dọc tại 206 và 252 cm-1[21]. Phổ tán 
xạ của mẫu ZnSe chúng tôi chế tạo được 
không quan sát thấy đỉnh tán xạ liên quan 
đến sai hỏng mạng, chứng tỏ chất lượng 
tinh thể tốt của mẫu. 
Hình 3. Ảnh hiển vi điện tử quét của nano 
tinh thể ZnSe 
Ảnh hiển vi điện tử quét của tinh thể 
nano ZnSe được trình bày trên Hình 3. Kết 
quả cho thấy các nano tinh thể ZnSe chế 
tạo được có kích thước khoảng từ 50 đến 
100nm.
SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 65 (5/2019) 
30 
Hình 4: Ảnh hiển vi điện tử truyền qua 
phân giải cao của nano tinh thể ZnSe 
Hình 4 là ảnh hiển vi điện tử truyền qua 
phân giải cao của mẫu ZnSe chế tạo được 
(thang đo 2 nm), cho phép quan sát rất rõ mặt 
phẳng mạng tinh thể của ZnSe. Kết quả này 
một lần nữa chứng tỏ mẫu ZnSe chế tạo được 
có cấu trúc tinh thể tốt. 
Trong khi thực hiện thí nghiệm, chúng 
tôi đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của 
điều kiện chế tạo như tỉ lệ tiền chất Zn: Se, 
nhiệt độ thủy nhiệt và thời gian thủy nhiệt 
đến tính chất quang của vật liệu để tìm ra 
điều kiện tối ưu chế tạo nano tinh thể ZnSe 
chất lượng tốt, phát huỳnh quang tốt nhất. 
Kết quả nhận được là mẫu sẽ có cường độ 
huỳnh quang lớn nhất khi được chế tạo ở 
150oC trong 20 giờ với tỉ lệ Zn: Se tương 
ứng 1:1. Kết quả này sẽ được trình bày 
trong báo cáo tiếp theo. 
4. Kết luận 
 Tinh thể nano ZnSe đã được chế tạo 
thành công bằng phương pháp thủy nhiệt tại 
nhiệt độ 150oC trong thời gian 20 giờ. Kết quả 
nghiên cứu hình thái bằng việc ghi ảnh hiển vi 
điện tử quét, ảnh hiển vi điện tử truyền qua 
phân giải cao và kết quả nghiên cứu cấu trúc 
qua việc ghi giản đồ nhiễu xạ tia X, đo phổ 
tán xạ Raman đều khẳng định vật liệu chế tạo 
được là đơn pha có chất lượng tốt. 
LỜI CẢM ƠN 
Các tác giả cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học vật liệu-Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ 
Việt Nam đã tạo điều kiện cho chúng tôi nghiên cứu chế tạo mẫu cũng như thực hiện các 
phép đo đạc. Công trình này được thực hiện với sự hỗ trợ kinh phí của Trường Đại học Sài 
Gòn, đề tài mã số CS2018-03. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Liu J. W., Zhang Y., Ge C. W., Jin Y. L., Hu S. L., Gu N., "Temperature dependent 
photoluminescence of highly luminescent water-soluble CdTe quantum dots", Chinese 
Chem. Lett, vol. 20, pp. 977–980, 2009. 
[2] Chi T. T. K., Thuy U. T. D., Liem N. Q., Nam M. H., Thanh D. X., "Temperature 
dependent photoluminescence and absorption CdSe quantum dots embbeded in 
PMMA", J. Korean Phys. Society, vol. 52, pp. 510-513, 2008. 
[3] Zhang Y., Zhang H., Ma M., Guo X., Wang H., "The influence of ligands on the 
preparation and optical properties of water-soluble CdTe quantum dots", Appl. Surf. 
Sci, vol. 255, pp. 4747–4753, 2009. 
PHẠM THỊ THỦY - NGUYỄN HỮU DUY KHANG TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN 
31 
[4] Talapin D. V., "Experimental and theoretical studies on the formation of highly 
luminescent II-VI, III-V and core-shell semiconductor nanocrystals", PhD. Thesis, 
University of Hamburg, Germany, 2002. 
[5] Margaret A. Hines and Philippe Guyot-Sionnest, "Bright UV-Blue Luminescent 
Colloidal ZnSe Nanocrystals," J. Phys. Chem. B, vol. 102, no. 19, 1998. 
[6] P. Reiss, G. Quemard, S. Carayon, J. Bleuse, F. Chandezon and A. Pron, 
"Luminescent ZnSe nanocrystals of high color purity," Materials science 
communication, vol. 84, p. 10–13, 2004. 
[7] Feng Zan and Jicun Ren, "Significant improvement in photoluminescence of ZnSe(S) 
alloyed quantum dots prepared in high pH solution," Luminescence, vol. 25, p. 378–
383, 2010. 
[8] Fang X, Xiong S, Zhai T, Bando Y, Liao M, Gautam UK, Koide Y, Zhang X, Qian Y 
and Golberg, "High-performance blue/ultraviolet-light-sensitive ZnSe-nanobelt 
photodetectors," Adv Mater, vol. 21, p. 5016–21, 2009. 
[9] Jiang C, Zhang W, Zou G, Yu W and Qian Y, "Synthesis and characterization of ZnSe 
hollow nanospheres via a hydrothermal route," Nanotechnology, vol. 16, p. 551, 2005. 
[10] Zhang X, Liu Z, Ip K, Leung Y, Li Q and Hark S, "Luminescence of ZnSe nanowires 
grown by metalorganic vapor phase deposition under different pressures," Appl Phys, 
vol. 95, p. 5752–5, 2004. 
[11] Hou D-D, Wu H and Liu Y-K, "Preparation of ultrawide ZnSe nanoribbons with the 
function of lasing cavity," Optoelectron Lett, vol. 6, p. 241–4, 2010. 
[12] Aeshah Salem, Elias Saion, Naif Mohammed Al-Hada, Halimah Mohamed Kamari, 
Abdul Halim Shaari and Shahidan Bin Radiman, "Simple synthesis of ZnSe 
nanoparticles by thermal treatment and their characterization," Results in Physics, 
2017. 
[13] Yu-lu DUAN, Sheng-lian YAO, Cheng DAI, Xiao-he LIU and Guo-fu XU, 
"Characterization of ZnSe microspheres synthesized under different hydrothermal 
conditions," Trans. Nonferrous Met. Soc. China , vol. 24, p. 2588−2597 , 2014. 
[14] Haiyan Hao, Xi Yao and Minqiang Wang, "Preparation and optical characteristics of 
ZnSe nanocrystals doped glass by sol–gel in situ crystallization method," Optical 
Materials, vol. 29, p. 573–577, 2007. 
[15] Sunirmal Jana, In Chan Baek, Mi Ae Lim and Sang Il Seok, "ZnSe colloidal 
nanoparticles synthesized by solvothermal method in the presence of ZrCl4," Journal 
of Colloid and Interface Science, vol. 322, p. 473–477, 2008. 
[16] Jafar Ahamed, K. Ramar and P. Vijaya Kumar, "Synthesis and Characterization of 
ZnSe Nanoparticles by Co-precipitation Method," Journal of Nanoscience and 
Technology, vol. 2, no. 3, pp. 148-150, 2016. 
SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No. 65 (5/2019) 
32 
[17] Colli A, Hofmann S, Ferrari A, Ducati C, Martelli F, Rubini S, Cabrini S, Franciosi A, 
Robertson J, "Low-temperature synthesis of ZnSe nanowires and nanosaws by 
catalyst-assisted molecular-beam epitaxy," Appl Phys Lett, vol. 86, pp. 153103-
153103, 2005. 
[18] Lu Sun, Fuzhong Gong Chunyan Zhou, Huayue Wang and Shengyu Yao, "Facile 
synthesis and optimization of ZnSe–GSH quantum dots by hydrothermal method," 
Mater. Express, vol. 5, no. 3, 2015. 
[19] GuoweiLu, Huizi An, Yu Chen, Jiehui Huang, Hongzhou Zhang,Bin Xiang, Qing 
Zhao, Dapeng Yu, Weimin Du, "Temperature dependence of Raman scattering of 
ZnSe Temperature dependence of Raman scattering of ZnSe," Journal of Crystal 
Growth, vol. 274, p. 530–535, 2005. 
[20] Lingcong Shi, Chunrui Wang, Jiale Wang, Zebo Fang and Huaizhong Xing, 
"Temperature-Dependent Raman Scattering of ZnSe Nanowires," Advances in 
Materials Physics and Chemistry, vol. 6, pp. 305-317, 2016. 
[21] Bo Feng, Jian Cao, Donglai Han, Shuo Yang, Jinghai Yang, “Study on growth 
mechanism and optical properties of ZnSe nanoparticles,” J Mater Sci: Mater 
Electron, vol. 26, pp. 3026-3214, 2015. 
Ngày nhận bài: 08/4/2019 Biên tập xong: 15/5/2019 Duyệt đăng: 20/5/2019