铝掺杂对ZnO纳米线结构和光学性质的影响

利用化学气相沉积方法成功地合成了不同Al掺杂浓度的ZnO纳米线.从场发射扫描电子显微镜可以看出纳米线的直径约为100 nm.X射线衍射结果表明主要的衍射峰都与ZnO的晶面对应,为纤锌矿结构.当掺杂浓度达到2.0 at%时,在背散射拉曼光谱中观察到由于Al掺杂而引起的640 cm-1处的峰.光致发光谱表明,随着掺杂浓度的增加,紫外与可见发光的强度比值逐渐变小.     

In-Al共掺杂ZnO纳米串的制备和光学性质研究

通过化学气相沉积方法(CVD)制备了In-Al共掺杂的氧化锌纳米串.扫描电镜观察到纳米片沿生长方向均匀排列,直径约为50~150 nm,长度约为5~20μm.X射线衍射结果表明样品具有ZnO六角纤锌矿结构.并且研究了In-Al共掺杂的氧化锌纳米串的生长机制,并通过样品的光致发光谱可见所合成的样品具有较好晶体质量.     

退火温度对未掺杂ZnO薄膜的结构、电学和光学性质的影响

本工作利用磁控溅射技术在石英衬底上生长出沿c轴择优取向的未掺杂ZnO薄膜,利用X射线衍射,光致发光,X射线光电子谱和Hall效应测量技术,研究了退火温度对结构、电学和光学性质的影响.发现真空退火可以提高ZnO的晶体和光学质量.生长的ZnO薄膜呈绝缘性质,经真空退火后变成导体,且导电类型和电性随退火温度而改变,并经590℃退火后获得p型ZnO.本文对退火影响ZnO结构、电学和光学性能的物理机制进行了讨论.     

生长时间对ZnO纳米棒形貌和光学性能的影响

在低温条件下，利用化学溶液沉积法（CBD）成功在Si（100）衬底上生长出近一维ZnO纳米棒阵列．采用X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和光致发光谱（PL）对样品进行结构、形貌和光学性能分析．结果表明：产物为结晶良好的六角结构晶体．随着生长时间的增加，ZnO纳米棒的尺寸随之增大．PL测试表明产物有较好的光致发光性能，并且随着纳米棒尺寸的减小，紫外发射峰发生蓝移现象．     

Ag掺杂ZnO缺陷形成能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了在富氧和富锌条件下单原子Ag和多原子Ag掺杂ZnO的缺陷形成能.结果表明:在富氧条件下单原子掺杂时,AgZn缺陷形成能低于AgO和Agi的形成能,说明杂质Ag最可能以替代Zn位出现;由AgZn能级跃迁图发现,富氧条件下Ag-1Zn没有电子态间的跃迁,由此获得的P型半导体更加稳定;无论在富氧还是富锌的条件下,随着Ag掺杂浓度的增加,ZnO的缺陷形成能也增加,说明不易形成多原子的替位掺杂.在两个原子掺杂时,聚集型掺杂比分散型掺杂形成能要低,说明Ag替Zn位掺杂易产生聚集型缺陷.三个原子的聚集型掺杂比两个原子的分散型掺杂的形成能低,推测出多原子Ag替Zn位掺杂聚集型缺陷更容易产生.     

In掺杂ZnO纳米带电学性质的研究

利用化学气相沉积法成功合成了In掺杂ZnO纳米带.通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪对样品进行表征.利用微栅模板法制备欧姆接触的光电器件,研究了器件的伏安特性曲线及紫外光敏特性.结果表明,In掺杂ZnO纳米带的导电能力远远高于纯ZnO纳米带,电阻仅为纯ZnO纳米带的1/50,但是其光敏特性不及纯ZnO纳米带,开关比仅为纯ZnO纳米带的1/20.     

ZnO纳米片的制备及其光学性质研究

利用水热法制备了ZnO纳米片,通过X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、光致发光(PL)和吸收光谱(ABS)研究了不同温度ZnO的微结构和光学性质。X射线衍射的结果表明实验样品具有六角纤锌矿结构。扫描电子显微镜观察到样品具有纳米片状结构,随温度升高,纳米片逐渐团聚为纳米球。在光致发光光谱中观察到两个峰,一个是中心波长位于380nm附近窄且强的紫外发光峰,另一个是520nm附近弱而宽的可见发光峰,结果表明温度为110℃时表面缺陷最少。紫外可见吸收谱给出了样品在110℃时,结晶性更好,紫外吸收更强。     

纳米材料Ce/ZnO合成及其光学性质的研究

运用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、光致发光(PL)谱等技术对所制备的纳米材料进行了系列表征.掺入质量分数(w)为2%的铈可以明显改善氧化锌表面状态,可以抑制光生电子与光生空穴(e-/h+)的复合,显著提高光催化脱色活性和光催化稳定性.在纳米材料中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.     

纳米材料Ce／ZnO合成及其光学性质的研究

运用粉末x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见（UV-vis）光谱、光致发光（PL）谱等技术对所制备的纳米材料进行了系列表征．掺入质量分数（W）为2％的铈可以明显改善氧化锌表面状态,可以抑制光生电子与光生空穴（e-／h＋）的复合,显著提高光催化脱色活性和光催化稳定性．在纳米材料中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用．     

B-N共掺p型ZnO薄膜的制备及性质研究

利用射频磁控溅射技术用N2和02作为溅射气体在石英沉底上制备了B-N共掺的P型ZnO薄膜．Hall测量结果表明,室温电阻率、载流子浓度、迁移率分别为2．3D．cm,1．2×10^17cm^-3,11cm^2／Vs．制备了ZnO基同质p-n结,研究了它们的I—V特性．探讨了B—N共掺的P型ZnO薄膜低温光致发光的微观机制．同时阐明了B—N共掺的P型ZnO薄膜的导电机制．     

溶胶-凝胶法制备ZnO:Al膜及性能研究

本文以玻璃为载体,应用溶胶-凝胶法制备掺铝ZnO镀膜玻璃,并对制备的ZnO:Al镀膜玻璃进行性能测试,研究透过率的影响因素、不同热处理温度对制备的ZnO:Al镀膜玻璃性能的影响。经研究发现,Al掺量为3%、层数为5、热处理温度450℃时,透射率最好,具有最好的透射性,可作增透膜;ZnO薄膜中晶体生长热处理温度为400～450℃,保温时间在90min时,晶体生长效果最佳。     

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.     

Fe元素掺杂TiO_2纳米晶结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500°C纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

Fe元素掺杂TiO2纳米品结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500℃纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

ZnO纳米棒的低温制备及其光学性能表征

在低温条件下,利用化学溶液沉积法（CBD）成功在ITO导电玻璃衬底上生长出近一维ZnO纳米棒.本文不仅研究了生长条件,如Zn^2＋摩尔浓度和生长时间对纳米棒结构和形貌的影响,还利用不同衬底（Si衬底、ITO导电玻璃和玻璃）进行实验,从而研究了同一生长条件下,衬底对样品形貌和光学性能的影响.结果表明,随着Zn^2＋摩尔浓度的增大,纳米棒的尺寸也随着增大;当Zn^2＋摩尔浓度为0.1M时,纳米棒的纵横比随着生长时间的增加而减小;衬底对样品的形貌和光学特性有一定影响.PL测试表明硅衬底上生长的纳米棒有较好的光学性能.     

稀土掺杂ZnO半导体气敏传感器的性能研究

介绍了一种稀土(Tb2O3) 掺杂ZnO气敏传感器的制作工艺和传感器的性能.其特点是选择性好,工作温度比无稀土掺杂的ZnO 气敏传感器的工作温度低     

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.