Luận án Nghiên cứu tính chất quang của cấu trúc một chiều zns chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
NGUYỄN VĂN NGHĨA 
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CẤU TRÚC 
MỘT CHIỀU ZnS CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP 
BỐC BAY NHIỆT 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU 
Hà Nội - 2018 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
NGUYỄN VĂN NGHĨA 
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA CẤU TRÚC 
MỘT CHIỀU ZnS CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP 
BỐC BAY NHIỆT 
Ngành: Khoa học vật liệu 
Mã số: 9440122 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. TS. NGUYỄN DUY HÙNG 
2. TS. NGUYỄN DUY CƯỜNG 
Hà Nội - 2018 
i 
LỜI CAM ĐOAN 
 Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của 
Tiến sĩ Nguyễn Duy Hùng và Tiến sĩ Nguyễn Duy Cường. Các kết quả nghiên cứu trong 
luận án là trung thực, chính xác, khách quan và chưa từng được công bố bởi bất kì tác giả 
nào. 
Thay mặt tập thể hướng dẫn 
TS. Nguyễn Duy Hùng 
Hà Nội, ngày tháng năm 2018 
Nghiên cứu sinh 
Nguyễn Văn Nghĩa 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
 Dân tộc ta có câu “Không thầy đố mày làm nên”. Lời đầu tiên, từ đáy lòng mình 
em xin chân thành cảm ơn tập thể hướng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Duy Hùng và Tiến sĩ 
Nguyễn Duy Cường, những người thầy đã luôn ở bên hỗ trợ em trong suốt bốn năm dưới 
ngôi nhà AIST yêu dấu. Tiến sỹ Nguyễn Duy Hùng là người định hướng con đường khoa 
học cho em, luôn theo sát quá trình học tập, thí nghiệm, cung cấp cho em những kiến thức 
khoa học còn hổng, đặt ra những yêu cầu khắt khe nhưng luôn khuyến khích em sáng tạo, 
tìm ra cái mới trong khoa học. Tiến sỹ Nguyễn Duy Cường với những góp ý sâu sắc về 
phương pháp nghiên cứu. Các thầy là những tấm gương sáng cho em học hỏi về tác phong 
khoa học, kiến thức chuyên ngành, sự nhiệt huyết và nghiêm túc trong công việc. Em cũng 
bày tỏ sự biết ơn đến tất cả các thầy cô trong Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ 
(AIST), Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã dạy dỗ và giúp đỡ em trong suốt thời gian 
học tập ở Viện. Đặc biệt, em bày tỏ sự kính yêu và cảm ơn đến PGS.TS. Phạm Thành Huy, 
thầy là người đầu tiên em gặp tại Viện và là người đã trao cho em cơ hội để được vào 
nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Duy Hùng. 
 Để có được kết quả nghiên cứu này, không thể không kể đến sự giúp đỡ và tạo điều 
kiện tối đa của cơ quan em đang công tác. Em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban 
Giám hiệu Trường Đại học Thủy Lợi, Phòng Tổ chức cán bộ, Phòng Tài vụ, Ban chủ 
nhiệm khoa Năng lượng cùng toàn thể anh chị em đồng nghiệp trong bộ môn Vật lý đã hỗ 
trợ em cả về vật chất và tinh thần, cũng như tạo điều kiện cho em sắp xếp công việc hài 
hòa giữa giảng dạy và nghiên cứu, giúp em có đủ thời gian để có thể hoàn thành luận án. 
 Nếu không có hậu phương vững chắc thì thật khó có thể có chiến thắng nào vẻ 
vang. Xin được cảm ơn gia đình nội ngoại hai bên đã luôn động viên em trong suốt thời 
gian nghiên cứu. Đặc biệt, sự hy sinh thầm lặng của người bạn cùng phòng Nguyễn Thị 
Huyền Anh. Người ta nói rằng đằng sau sự thành công của một người đàn ông luôn có 
bóng dáng của một người phụ nữ, câu nói ấy thật đúng. Cảm ơn Huyền Anh cùng hai con 
Nguyễn Nguyên Phong và Nguyễn Nguyên Thăng, những người vừa là điểm tựa, vừa là 
chất xúc tác cho mọi nỗ lực phấn đấu của em trong cuộc sống. 
 Sẽ không trọn vẹn nếu thiếu lời cảm ơn gửi tới bạn bè và anh chị em đồng môn. Em 
xin bày tỏ sự biết ơn đến Tiến sĩ Đỗ Quang Trung, người anh đi trước, rất vô tư, nhiệt tình, 
chỉ cho em từng động tác thí nghiệm trong những ngày đầu bỡ ngỡ. Anh như người thầy 
thứ ba hướng dẫn em trên bước đường nghiên cứu khoa học. Xin được cảm ơn anh chị em 
iii 
nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên tại Viện AIST đã luôn đồng hành cùng em 
trên bước đường nghiên cứu, cho em những giây phút ấm cúng và những năm tháng không 
thể nào quên. Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến bạn bè ngoài Viện đã luôn động viên 
em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống. 
Hà Nội, ngày tháng năm 2018 
Tác giả luận án 
Nguyễn Văn Nghĩa 
iv 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................... i 
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ ii 
DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT ....................................................................................... vii 
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................. viii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................................ viii 
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................... 1 
2. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................................... 3 
3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................... 3 
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài ........................................................................................... 3 
5. Những đóng góp mới của luận án .................................................................................. 4 
6. Bố cục của luận án ......................................................................................................... 4 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CẤU TRÚC THẤP CHIỀU ZnS ............................ 6 
1.1. Giới thiệu chung về vật liệu ZnS ................................................................................ 6 
1.2. Các phương pháp chế tạo cấu trúc thấp chiều ZnS ..................................................... 8 
1.2.1. Các phương pháp hóa học .................................................................................... 8 
1.2.2. Các phương pháp vật lý ...................................................................................... 10 
1.2.3. Cơ chế mọc của các cấu trúc thấp chiều chế tạo bằng phương pháp bốc bay 
nhiệt .............................................................................................................................. 11 
1.3. Tính chất quang của các cấu trúc thấp chiều ZnS ..................................................... 14 
1.3.1. Phát xạ vùng - vùng của các cấu trúc thấp chiều ZnS ........................................ 14 
1.3.2. Các phát xạ trong vùng nhìn thấy của các cấu trúc thấp chiều ZnS ................... 16 
1.4. Tính chất quang của các cấu trúc nano lai hóa giữa ZnS với ZnO ........................... 19 
1.5. Tính chất quang của các cấu trúc thấp chiều ZnS pha tạp kim loại chuyển tiếp ...... 21 
1.6. Kết luận chương 1 ..................................................................................................... 24 
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP BỐC BAY NHIỆT VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP 
KHẢO SÁT CÁC ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU ............................................................... 27 
v 
2.1. Phương pháp bốc bay nhiệt ....................................................................................... 27 
2.2. Phương pháp đo phổ huỳnh quang (PL) và phổ kích thích huỳnh quang (PLE) ...... 29 
2.3. Phương pháp đo giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) ........................................................ 29 
2.4. Phương pháp đo phổ tán xạ Raman .......................................................................... 31 
2.5. Phương pháp chụp ảnh nhờ kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ........................ 32 
2.6. Phương pháp chụp ảnh nhờ kính hiển vi điện tử quét (SEM) .................................. 32 
2.7. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS) ........................................................................ 33 
2.8. Phổ quang điện tử tia X (XPS) ................................................................................. 33 
2.9. Kết luận chương 2 ..................................................................................................... 35 
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN CHẾ TẠO LÊN 
TÍNH CHẤT QUANG CỦA CẤU TRÚC THẤP CHIỀU ZnS ......................................... 36 
3.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 36 
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của lớp SiO2 trên đế silic lên hình thái, thành phần, cấu trúc 
và tính chất huỳnh quang của ZnS ................................................................................... 37 
3.2.1. Các thông số thí nghiệm ..................................................................................... 37 
3.2.2. Hình thái và thành phần của các cấu trúc ZnS chế tạo trên đế Si và đế Si/SiO2 38 
3.2.3. Nghiên cứu pha của các đai micro mọc trên các đế Si và Si/SiO2 ..................... 40 
3.2.4. Tính chất quang của các đai ZnS chế tạo trên các đế Si và Si/SiO2................... 42 
3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đế và khoảng cách bốc bay lên hình thái, cấu trúc và tính 
chất quang của cấu trúc thấp chiều ZnS .......................................................................... 47 
3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ bốc bay tại một vị trí đặt đế lên tính chất huỳnh quang của 
các cấu trúc ZnS ............................................................................................................... 52 
3.5. Ảnh hưởng của thời gian bốc bay lên tính chất huỳnh quang của các cấu trúc ZnS 54 
3.6. Khảo sát các cấu trúc dạng đai và dây ZnS cho phát xạ mạnh do chuyển mức vùng-
vùng ................................................................................................................................. 55 
3.7. Kết luận chương 3 ..................................................................................................... 60 
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU SỰ TĂNG CƯỜNG HUỲNH QUANG VÀ PHÁT XẠ 
LAZE CỦA CẤU TRÚC LAI HÓA ZnS-ZnO ................................................................... 62 
vi 
4.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 62 
4.2. Các thông số thí nghiệm ........................................................................................... 63 
4.3. Pha của các đai ZnS-ZnO chế tạo bằng phương pháp bốc bay nhiệt ........................ 63 
4.4. Hình thái và thành phần của các đai ZnS - ZnO. ...................................................... 65 
4.5. Liên kết giữa các nguyên tố trong các đai ZnS-ZnO ................................................ 67 
4.6. Tính chất quang của các đai micro ZnS-ZnO ........................................................... 68 
4.7. Kết luận chương 4 ..................................................................................................... 72 
CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ION Mn2+ VÀ Cu2+ LÊN CÁC 
PHÁT QUANG DO SAI HỎNG TRONG MẠNG NỀN ZnS ............................................ 73 
5.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 73 
5.2. Các thông số thí nghiệm ........................................................................................... 74 
5.3. Hình thái và thành phần của các cấu trúc ZnS:Mn và ZnS:Cu ................................. 74 
5.4. Pha và thành phần của các đai micro ZnS không pha tạp và pha tạp Mn và Cu ...... 77 
5.5. Ảnh hưởng của Mn2+ và Cu2+ lên tính chất quang của các đai micro ZnS ............... 78 
5.6. Kết luận chương 5 ..................................................................................................... 82 
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 83 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 85 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............................. 100 
vii 
DANH MỤC KÝ TỰ VIẾT TẮT 
TT KÍ HIỆU TÊN TIẾNG ANH TÊN TIẾNG VIỆT 
1 VLS Vapor - Liquid – Solid 
Hơi-lỏng-rắn 
2 VS Vapor – Solid 
Hơi-rắn 
3 CVD Chemical Vapor Deposition 
Lắng đọng hơi hóa học 
4 MOCVD 
Metalorganic Chemical Vapor 
Deposition 
Lắng đọng hơi hóa học hữu cơ kim 
loại 
5 FESEM Field Emission Scanning Electron 
Microscopy 
Kính hiển vi điện tử quét phát xạ 
trường 
6 HRTEM 
High-resolution Transmission 
Electron Microscopy 
Kính hiển vi điện tử truyền qua độ 
phân giải cao 
7 EDS Energy DispersiveX-ray 
Spectroscopy 
Phổ tán sắc năng lượng tia X 
8 XRD X-ray Diffraction 
Nhiễu xạ tia X 
9 PL Photoluminescence Spectrum 
Phổ huỳnh quang 
10 PLE Photoluminescence Excitation 
Spectrum 
Phổ kích thích huỳnh quang 
11 XPS X-ray PhotoelectronSpectroscopy Phổ kế quang điện tử tia X 
12 TO Transverse Optical 
Quang ngang 
13 LO Longitude Optical 
Quang dọc 
14 TA Transverse Acoustic Âm ngang 
15 LA Longitudinal Acoustic Âm dọc 
16 SAED Selected Area Electron Diffraction Nhiễu xạ điện tử vùng lựa chọn 
viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 1.1. Bảng thống kê các cấu trúc nano thấp chiều ZnS chế tạo bằng phương pháp hóa 
học, vùng nhiệt độ chế tạo và các tài liệu tham khảo tương ứng........................................... 9 
Bảng 1.2. Bảng thống kê một số phương pháp vật lý để chế tạo các cấu trúc nano ZnS thấp 
chiều, vùng nhiệt độ chế tạo và các tài liệu tham khảo tương ứng ...................................... 10 
Bảng 1.3: Liệt kê các phát xạ trong vùng nhìn thấy của một số nhóm nghiên cứu và giải 
thích về nguồn gốc gây nên các phát xạ này. ...................................................................... 17 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
Hình 1.1. Mô hình chỉ ra sự khác nhau giữa các cấu trúc tinh thể lục giác và lập phương: 
(a,c,e): lục giác; (b,d,f): lập phương [158] ............................................................................ 6 
Hình 1.2. Cấu trúc vùng năng lượng của ZnS (mức Fermi được đặt ở 0) [68] .................... 7 
Hình 1.3. Một số hình thái điển hình của cấu trúc nano ZnS một chiều đã được chế tạo: (a) 
ống nano, (b) thanh nano, (c) dây nano, (d) đai hay băng nano, (e) cáp nano [44]. .............. 8 
Hình 1.4. Quá trình mọc của tinh thể Si theo cơ chế hơi-lỏng-rắn: a) Điều kiện ban đầu: 
Giọt hợp kim Au-Si lỏng hình thành trên đế silic; b) Tinh thể Si mọc với giọt chất lỏng trên 
đầu [133]. ............................................................................................................................. 12 
Hình 1.5. Các quá trình xảy ra trong khi mọc xúc tác: (a) hạt xúc tác ở đáy dây nano, (b) 
hạt xúc tác ở đỉnh dây nano, (c) mọc đa nhánh, (d) mọc đơn nhánh [72] ........................... 13 
Hình 1.6. Phổ huỳnh quang catốt của các cấu trúc nano ZnS chế tạo bằng phương pháp 
hóa ướt: a) băng nano; b) dây nano; c) ống nano [87] ............. ... sis and 
photoluminescence of ZnS:Cu nanoparticles. Optical Materials, 29, pp. 313–317. 
[108] Poornaprakash, B., Amaranatha Reddy, D., Murali, G., Madhusudhana Rao, N., 
Vijayalakshmi, R. P., & Reddy, B. K. (2013), Composition dependent room 
temperature ferromagnetism and PL intensity of cobalt doped ZnS nanoparticles. 
Journal of Alloys and Compounds, 577, pp. 79–85. 
[109] Prasad, N., & Balasubramanian, K. (2017), Spectrochimica Acta Part A : Molecular 
and Biomolecular Spectroscopy Optical, phonon and efficient visible and infrared 
photocatalytic activity of Cu doped ZnS micro crystals. Spectrochimica Acta Part A, 
173, pp. 687–694. 
[110] Rainsford, T., Mickan, S., & Abbott, D. (2006), Direct Fabry-Pérot Effect Removal. 
Fluctuation and Noise Letters, 6, pp. 227–239. 
[111] Ramos, J. R., Morales, C., García, G., Díaz, T., Rosendo, E., Santoyo, J., & 
Galeazzi, R. (2018), Optical and structural analysis of ZnS core-shell type nanowires. 
Journal of Alloys and Compounds, 736, pp. 93–98. 
[112] Rodriguez, a, Jirsak, T., Chaturvedi, S., & Kuhn, M. (1999), Reaction of SO2 with 
ZnO(0001)–O and ZnO powders: photoemission and XANES studies on the formation 
of SO3 and SO4. Surface Science, 442, pp. 400–412. 
[113] Sapra, S., Prakash, A., Ghangrekar, A., Periasamy, N., & Sarma, D. D. (2005), 
Emission properties of manganese-doped ZnS nanocrystals. Journal of Physical 
Chemistry B, 109, pp. 1663–1668. 
[114] Saravana Kumar, S., Abdul Khadar, M., & Nair, K. G. M. (2011), Analysis of the 
effect of annealing on the photoluminescence spectra of Cu+ ion implanted ZnS 
nanoparticles. Journal of Luminescence, 131, pp. 786–789. 
[115] Scholz, S. M., Vacassy, R., Lemaire, L., Dutta, J., & Hofmann (1998), Nanoporous 
Aggregates of ZnS Nanocrystallites. Applied Organometallic Chemistry, 12, pp. 327–
335. 
[116] Shaikh, S. F., Kwon, H. C., Yang, W., Mane, R. S., & Moon, J. (2018), Performance 
enhancement of mesoporous TiO2-based perovskite solar cells by ZnS ultrathin-
interfacial modification layer. Journal of Alloys and Compounds, 738, pp. 405–414. 
95 
[117] Shang, L. Y., Zhang, D., & Liu, B. Y. (2016), Influence of Cu ion implantation on 
the microstructure and cathodoluminescence of ZnS nanostructures. Physica E: Low-
Dimensional Systems and Nanostructures, 81, pp. 315–319. 
[118] Shen, G., Bando, Y., & Golberg, D. (2006), Self-assembled three-dimensional 
structures of single-crystalline ZnS submicrotubes formed by coalescence of ZnS 
nanowires. Applied Physics Letters, 88, pp. 1–4. 
[119] Shen, G., Bando, Y., Golberg, D., & Zhou, C. (2008), Heteroepitaxial growth of 
orientation-ordered ZnS nanowire arrays. Journal of Physical Chemistry C, 112, pp. 
12299–12303. 
[120] Song, J. K., Willer, U., Szarko, J. M., Leone, S. R., Li, S., & Zhao, Y. (2008), 
Ultrafast upconversion probing of lasing dynamics in single ZnO nanowire lasers. 
Journal of Physical Chemistry C, 112, pp. 1679–1684. 
[121] Stefan, M., Popovici, E.-J., Pana, O., & Indrea, E. (2013), Synthesis of luminescent 
zinc sulphide thin films by chemical bath deposition. Journal of Alloys and 
Compounds, 548, pp. 166–172. 
[122] Suja, M., Debnath, B., Bashar, S. B., Su, L., Lake, R., & Liu, J. (2018), Electrically 
driven plasmon-exciton coupled random lasing in ZnO metal-semiconductor-metal 
devices. Applied Surface Science, 439, pp. 525–532. 
[123] Sulieman, K. M., Huang, X., Liu, J., & Tang, M. (2007), One-step growth of 
ZnO/ZnS core–shell nanowires by thermal evaporation. Smart Materials and 
Structures, 16, pp. 89–92. 
[124] Tang, H., Kwon, B. J., Kim, J., & Park, J. Y. (2010), Growth modes of ZnS 
nanostructures on the different substrates. Journal of Physical Chemistry C, 114, pp. 
21366–21370. 
[125] Tian, Y., Zhao, Y., Tang, H., Zhou, W., Wang, L., & Zhang, J. (2015), Synthesis of 
ZnS ultrathin nanowires and photoluminescence with Mn2+ doping. Materials 
Letters, 1, pp. 1–4. 
[126] Tiwari, A., & Dhoble, S. J. (2017), Critical analysis of phase evolution, 
morphological control, growth mechanism and photophysical applications of ZnS 
nanostructures (zero-dimensional to three-dimensional): A review. Crystal Growth 
and Design, 17, pp. 381–407. 
[127] Tolentino Dominguez, C., Gomes, M. de A., Macedo, Z. S., de Araújo, C. B., & 
Gomes, A. S. L. (2015), Multi-photon excited coherent random laser emission in ZnO 
powders. Nanoscale, 7, pp. 317–323. 
96 
[128] Trung, D. Q., Thang, P. T., Hung, N. D., & Huy, P. T. (2016), Structural evolution 
and optical properties of oxidized ZnS microrods. Journal of Alloys and Compounds, 
676, pp. 150–155. 
[129] Trung, D. Q., Tu, N., Hung, N. D., & Huy, P. T. (2016), Probing the origin of green 
emission in 1D ZnS nanostructures. Journal of Luminescence, 169, pp. 165–172. 
[130] Ummartyotin, S., Bunnak, N., Juntaro, J., Sain, M., & Manuspiya, H. (2012), 
Synthesis and luminescence properties of ZnS and metal (Mn, Cu)-doped-ZnS ceramic 
powder. Solid State Sciences, 14, pp. 299–304. 
[131] Ummartyotin, S., & Infahsaeng, Y. (2016), A comprehensive review on ZnS: From 
synthesis to an approach on solar cell. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 
55, pp. 17–24. 
[132] Uzar, N., & Arikan, M. C. (2011), Synthesis and investigation of optical properties 
of ZnS nanostructures. IndianAcademy of Sciences, 1, pp. 4–9. 
[133] Wagner, R. S., & Ellis, W. C. (1964), Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal 
growth. Applied Physics Letters, 4, pp. 89–90. 
[134] Wang, J., Chen, R., Xiang, L., & Komarneni, S. (2018), Synthesis, properties and 
applications of ZnO nanomaterials with oxygen vacancies: A review. Ceramics 
International, 44, pp. 7357–7377. 
[135] Wang, M., Fei, G. T., Zhu, X. G., Wu, B., Kong, M. G., & Zhang, L. De (2009), 
Density-controlled homoepitaxial growth of ZnS nanowire arrays. Journal of Physical 
Chemistry C, 113, pp. 4335–4339. 
[136] Wang, X., Huang, H., Liang, B., Liu, Z., Chen, D., & Shen, G. (2013), ZnS 
nanostructures: Synthesis, properties, and applications. Critical Reviews in Solid 
State and Materials Sciences, 38, pp. 57–90. 
[137] Wang, X., Zhu, L., Zhang, L., Jiang, J., Yang, Z., Ye, Z., & He, B. (2011), 
Properties of Ni doped and Ni-Ga co-doped ZnO thin films prepared by pulsed laser 
deposition. Journal of Alloys and Compounds, 509, pp. 3282–3285. 
[138] Wang, Y., Zhang, L., Liang, C., Wang, G., & Peng, X. (2002), Catalytic growth and 
photoluminescence properties of semiconductor single-crystal ZnS nanowires. 
Chemical Physics Letters, 357, pp. 314–318. 
[139] Wang, Z., Daemen, L. L., Zhao, Y., Zha, C. S., Downs, R. T., Wang, X., & Hemley, 
R. J. (2005), Morphology-tuned wurtzite-type ZnS nanobelts. Nature Materials, 4, pp. 
922–927. 
[140] Wei, M., Yang, J., Yan, Y., Cao, J., Zuo, Q., Fu, H., & Fan, L. (2013), The 
97 
investigation of the maximum doping concentration of iron in zinc sulfide nanowires, 
and its optical and ferromagnetic properties. Superlattices and Microstructures, 54, 
pp. 181–187. 
[141] Wei, M., Yang, J., Yan, Y., Yang, L., Cao, J., Fu, H., & Fan, L. (2013), Influence of 
Mn ions concentration on optical and magnetic properties of Mn-doped ZnS 
nanowires. Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 52, pp. 144–
149. 
[142] Xing, G., Liao, Y., Wu, X., Chakrabortty, S., Liu, X., Yeow, E. K. L., & Sum, C. T. 
(2012), Ultralow-Threshold Two-Photon Pumped Amplified Spontaneous Emission 
and Lasing from Seeded CdSe/CdS Nanorod Heterostructures. ACS Nano, 6, pp. 
10835–10845. 
[143] Xiong, Q., Chen, G., Acord, J. D., Liu, X., Zengel, J. J., Gutierrez, H. R., & Eklund, 
P. C. (2004), Optical properties of rectangular cross-sectional ZnS nanowires. Nano 
Letters, 4, pp. 1663–1668. 
[144] Xiong, Q., Wang, J., Reese, O., Voon, L. C. L. Y., & Eklund, P. C. (2004), Raman 
scattering from surface phonons in rectangular cross-sectional w-ZnS nanowires. 
Nano Letters, 4, pp. 1991–1996. 
[145] Xu, J., Zhang, W., Fan, H., Cheng, F., Su, D., & Wang, G. (2018), Promoting lithium 
polysulfide/sulfide redox kinetics by the catalyzing of zinc sulfide for high 
performance lithium-sulfur battery. Nano Energy, 51, pp. 73–82. 
[146] Xu, X.-J., Fei, G.-T., Yu, W.-H., Wang, X.-W., Chen, L., & Zhang, L.-D. (2005), 
Preparation and formation mechanism of ZnS semiconductor nanowires made by the 
electrochemical deposition method. Nanotechnology, 17, pp. 426–429. 
[147] Xu, X., Hu, L., Gao, N., Liu, S., Wageh, S., Al-Ghamdi, A. A., & Fang, X. (2015), 
Controlled growth from ZnS nanoparticles to ZnS-CdS nanoparticle hybrids with 
enhanced photoactivity. Advanced Functional Materials, 25, pp. 445–454. 
[148] Yan, J., Fang, X., Zhang, L., Bando, Y., Gautam, U. K., Dierre, B., & Golberg, D. 
(2008), Structure and cathodoluminescence of individual ZnS/ZnO biaxial nanobelt 
heterostructures. Nano Letters, 8, pp. 2794–2799. 
[149] Yang, H. Y., Yu, S. F., Li, G. P., & Wu, T. (2010), Random lasing action of 
randomly assembled ZnO nanowires with MgO coating. Optics Express, 18, pp. 
13647–13654. 
[150] Yang, H. Y., Yu, S. F., Yan, J., & Zhang, L. D. (2010), Wide bandwidth lasing 
randomly assembled ZnS/ZnO biaxial nanobelt heterostructures. Applied Physics 
98 
Letters, 96, pp. 94–97. 
[151] Yang, J., Wang, B., Cao, J., Han, D., Feng, B., Wei, M., & Wang, T. (2013), 
Controllable photoluminescent–magnetic dual-encoded wurtzite ZnS:Cu2+Mn2+ 
nanowires modulated by Cu2+ and Mn2+ ions. Journal of Alloys and Compounds, 
574, pp. 240–245. 
[152] Yang, J., Wang, T., Cao, J., Fan, L., Zhang, X., Han, D., & Lin, K. (2014), Facile 
and shape-controlled growth of the wurtzite ZnS:Ni2+nanoparticles and nanowires. 
Superlattices and Microstructures, 71, pp. 217–224. 
[153] Yang, S. H., Lial, Y. J., Cheng, N. J., & Ling, Y. H. (2010), Preparation and 
characteristics of yellow ZnS:Mn,Ce phosphor. Journal of Alloys and Compounds, 
489, pp. 689–693. 
[154] Yang, Y., & Zhang, W. (2004), Preparation and photoluminescence of zinc sulfide 
nanowires. Materials Letters, 58, pp. 3836–3838. 
[155] Yao, W. T., Yu, S. H., Pan, L., Li, J., Wu, Q. S., Zhang, L., & Jiang, J. (2005), 
Flexible wurtzite-type ZnS nanobelts with quantum-size effects: A diethylenetriamine-
assisted solvothermal approach. Small, 1, pp. 320–325. 
[156] Ye, C., Fang, X., Wang, M., & Zhang, L. (2006), Temperature-dependent 
photoluminescence from elemental sulfur species on ZnS nanobelts. Journal of 
Applied Physics, 99, pp. 10–14. 
[157] Ye, Z., Kong, L., Chen, F., Chen, Z., Lin, Y., & Liu, C. (2018), A comparative study 
of photocatalytic activity of ZnS photocatalyst for degradation of various dyes. Optik, 
164, pp. 345–354. 
[158] Yeh, C. Y., Lu, Z. W., Froyen, S., & Zunger, A. (1992), Zinc-blendewurtzite 
polytypism in semiconductors. Physical Review B, 46, pp. 10086–10097. 
[159] Yu, W., Fang, P., & Wang, S. (2009), Synthesis of ZnS nanorod arrays by an aqua-
solution hydrothermal process on pulse-plating Zn nanocrystallines. Journal of 
Materials Research, 24, pp. 2821–2827. 
[160] Yue, G. H., Yan, P. X., Yan, D., Fan, X. Y., Wang, M. X., Qu, D. M., & Liu, J. Z. 
(2006), Hydrothermal synthesis of single-crystal ZnS nanowires. Applied Physics A: 
Materials Science and Processing, 84, pp. 409–412. 
[161] Zhai, T., Gu, Z., Fu, H., Ma, Y. M., & Yao, J. (2007), Synthesis of Single-Crystal 
ZnS Nanoawls via Two-Step Pressure-Controlled Vapor-Phase Deposition and Their 
Optical Properties. Crystal Growth & Design, 7, pp. 1388–1392. 
[162] Zhang, H., Feng, G., Zhang, H., Yang, C., Yin, J., & Zhou, S. (2017), Random laser 
99 
based on Rhodamine 6G (Rh6G) doped poly(methyl methacrylate) (PMMA) films 
coating on ZnO nanorods synthesized by hydrothermal oxidation. Results in Physics, 
7, pp. 2968–2972. 
[163] Zhang, Z., Wang, J., Yuan, H., Gao, Y., Liu, D., Song, L., & Xie, S. (2005), Low-
temperature growth and photoluminescence property of ZnS nanoribbons. Journal of 
Physical Chemistry B, 109, pp. 18352–18355. 
[164] Zhao, W., Wei, Z., Zhang, L., Wu, X., Wang, X., & Jiang, J. (2017), Optical and 
magnetic properties of Co and Ni co-doped ZnS nanorods prepared by hydrothermal 
method. Journal of Alloys and Compounds, pp. 1–11. 
[165] Zhao, Z., Geng, F., Cong, H., Bai, J., & Cheng, H. M. (2006), A simple solution 
route to controlled synthesis of ZnS submicrospheres, nanosheets and nanorods. 
Nanotechnology, 17, pp. 4731–4735. 
[166] Zhou, T. Y., Yuan, X., Hong, J. M., & Xin, X. Q. (2006), Room-temperature solid-
state reaction to nanowires of zinc sulfide. Materials Letters, 60, pp. 168–172. 
[167] Zhou, X., Yang, Q., Wang, H., Huang, F., Zhang, J., & Xu, S. (2018), Effects of 
Ni2+concentration and vacuum annealing on structure, morphology and optical 
properties of Ni doped ZnS nanopowders synthesized by hydrothermal method. 
Advanced Powder Technology, 29, pp. 977–984. 
[168] Zhu, Y. C., Bando, Y., & Xue, D. F. (2003), Spontaneous growth and luminescence 
of zinc sulfide nanobelts. Applied Physics Letters, 82, pp. 1769–1771. 
[169] Zhu, Y. P., Li, J., Ma, T. Y., Liu, Y. P., Du, G., & Yuan, Z. Y. (2014), 
Sonochemistry-assisted synthesis and optical properties of mesoporous ZnS 
nanomaterials. Journal of Materials Chemistry A, 2, pp. 1093–1101. 
100 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN 
ÁN 
1. Nguyen Van Nghia, P. T. Huy, and D. H. Nguyen (2015), Strong photoluminescence 
emission of ZnS nanostructures grown by thermal deposition, Hội nghị Vật lý chất rắn và 
Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 9 - SPMS2015, ISBN 978-604-938-722-7, Tr. 468-
472. 
2. N. V. Nghia, N. D. Dung, P. T. Huy, and D. H. Nguyen (2017), Lasing from ZnO 
nanocrystal in ZnO-ZnS microbelts, Journal of Electronic Materials, 46, pp 3295 - 3300 
3. V. N. Nguyen, N. T. Khoi and D. H. Nguyen (2017), Thermal Evaporation Synthesis 
and Optical Properties of ZnS Microbelts on Si and Si/SiO2 Substrates, Journal of 
Electronic Materials, 46, pp 3440 – 3444. 
4. Nguyen Van Nghia, Pham Thanh Huy, Le Van Vu, Nguyen Duy Hung (2017), Study on 
Structures and Photoluminescence Emission of ZnS Microcrystals Grown by Thermal 
Deposition, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics, Vol. 33, No. 3, pp 61-68 
5. Nguyen Van Nghia, Nguyen Duy Hung (2017), Morphology, Phase and 
Photoluminescence of ZnS Microstructures Grown by Thermal Deposition at Different 
Temperature of Substrates, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics, Vol. 33, No. 
4, pp 67-72 
6. Nguyen Van Nghia, Nguyen Duy Hung (2017), Photoluminescence emission of 
ZnS:Mn2+ microbelts grown by themal evaporation, Hội nghị về Vật liệu và Công nghệ 
Nano Tiên tiến-WANN2017, ISBN: 978-604-95-0298-9, Tr. 88-92. 
7. Nguyen Van Nghia and D. H. Nguyen (2018), Blue, green and yellow emissions at the 
same time from Mn-doped ZnS microbelts, VNU Journal of Science: Mathematics – 
Physics, Vol. 34, No. 1, pp 8-13.