低温下单根In掺杂ZnO纳米带电学性质的研究

采用化学气相沉积(CVD)的方法合成了In掺杂ZnO纳米带,并且用简单、廉价的微栅模板法为单根纳米带制作了微电极,研究了在室温到20 K低温范围内单根In掺杂ZnO纳米带电阻随温度的变化.结果表明,在140～290 K区间单根ZnO∶ In纳米带电子输运机制符合热激活输运机制.     

Y3+掺杂ZnO/TiO2复合纳米光催化剂的研究

采用固相法制备了Y3 掺杂ZnO/TiO2复合纳米光催化剂.以X射线粉末衍射(XRD)、透视电子显微镜(TEM)等分析手段对其晶相和形貌进行了表征,用紫外-可见漫反射光谱UV-Vis分析了微粒的光吸收能力和光吸收带边移动的情况,发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移.以甲基橙溶液为目标降解物,自然光为光源,研究Y3 掺杂ZnO/TiO2复合纳米光催化剂的光催化活性,结果表明,Y3 掺杂能够扩大纳米二氧化钛吸收光的波长范围,提高对太阳光的利用率,发现当复合光催化剂中TiO2的质量分数为70%,复合ZnO中Y3 掺杂量为3%时,催化剂的活性最高.     

V掺杂ZnO基稀磁半导体的结构及磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备前驱体,并在空气气氛中进行热处理,合成了具有六方纤锌矿结构的纯相ZnO及V掺杂ZnO纳米颗粒.分别用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的结构、形貌和磁学性质进行表征测试.结果表明, V掺杂使晶格常数明显变小,同时抑制了晶粒的生长,没有发现第二相的存在.经过分析,认为V掺杂ZnO基稀磁半导体的铁磁性是其本质特性.     

纳米ZnO在可见和紫外波段的激子发光

纳米结构ZnO及ZnO稀土离子掺杂发光在蓝/蓝绿可见波段和紫外波段存在受激发射,可能成为制备短波长激光、发光半导体重要的候选材料.基于量子限域-发光中心模型,分析了纳米ZnO的激子发光和缺陷发光机制,指出纳米结构ZnO在蓝/蓝绿可见波段和紫外波段发光是通过晶粒内部带隙间的激子复合发光.     

ZnO及Ag掺杂ZnO的形貌和非线性光学性质

利用磁控溅射技术制备了纯ZnO和Ag掺杂ZnO薄膜材料,并对其形貌和光学性质进行了研究.使用XRD、SEM分别对样品的晶体结构、形貌进行分析.结果表明,随着Ag掺杂量的提高晶体沿c轴方向生长逐渐减小,但样品依然是纤锌矿结构.(002)峰位偏移源于部分Zn2+被Ag+所替代,而引起的c轴方向上晶格常数的变化.透射谱测试结果表明Ag掺ZnO对可见光的透过率达到了80%,并比纯ZnO低.另外,利用Z-扫描技术对样品的非线性光学特性进行了分析.结果表明样品都表现了双光子的吸收特性,并Ag掺ZnO薄膜的双光子吸收系数大于纯ZnO薄膜.     

Mg掺杂ZnO微纳米棒与球的制备及生长机制

采用化学气相沉积法（CVD）在导电玻璃衬底上制备了Mg掺杂的ZnO微纳米棒、微纳米球,实验过程不需要催化剂．X射线衍射仪（XRD）分析结果表明制备的Mg掺杂ZnO微纳米棒仍具有六方铅锌矿结构．利用扫描电子显微镜（SEM）观测,750 ℃恒温、载入氩气流速为100 mL/min的样品,有微纳米棒、微纳米球的生成．能谱图（EDS）和光致发光谱测试表明微纳米棒中有Mg的掺入．     

Ce掺杂ZnO纳米棒的水热法制备及其性能表征

采用水热法制备了稀土铈（Ce）掺杂的ZnO纳米棒,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和光致发光谱（PL）对样品进行表征．结果表明：Ce成功的掺入到ZnO中,掺杂的ZnO纳米棒有较好的结晶质量,直径约为8nm．另外,随着Ce的掺入,紫外峰峰位发生红移,这是因为掺杂后带隙变窄,从而导致了紫外峰的红移．     

边缘掺杂对应力作用下锯齿型石墨烯纳米带I-V特性的影响

利用第一性原理计算得到边缘n-型氮N和p-型氧O掺杂的6-锯齿型石墨烯纳米带在外加非轴向应力作用下的I-V特性曲线.研究结果表明,边缘掺杂在低偏压条件(VBias<0.5 V)下增强锯齿型石墨烯纳米带的导电能力,在偏压大于1.0 V后将减弱系统的导电能力;外加非轴向应变却能在较宽的偏压范围内增强系统的导电能力.该结果对基于锯齿型石墨烯纳米带的纳米电子、光电子器件的研究和设计具有较重要的意义.     

理论模拟氧化锌纳米棒的表面复合速率

表面复合是严重影响纳米结构半导体发光性质及器件性能的重要因素之一.氧化锌(ZnO)因其具有优异的光电性质和物化稳定性在太阳能电池和发光二极管等光电器件领域展现出巨大的应用前景.本文利用MATLAB程序求解扩散方程,对化学水浴沉积法合成的ZnO纳米棒的表面复合速率进行理论模拟计算.与实验结果相结合,揭示表面复合对ZnO纳米棒发光性质的影响.     

铜掺杂氧化锌半导体杂质能级的理论研究

采用密度泛函理论,利用MBJ-CPA方法计算了Cu掺杂ZnO的电子结构,理论解释Cu掺杂ZnO材料后出现发光特性,为今后Cu掺杂ZnO实验研究提供一定的理论依据.