用RF磁控溅射法制备锂氮共掺p型氧化锌

采用RF磁控溅射技术,以掺杂氮化锂的氧化锌陶瓷为靶材,用不同物质的量比的高纯氩气和氧气混合气体为溅射气体,在石英衬底上生长锂氮共掺氧化锌薄膜,并在600℃真空热退火30min,研究生长气氛对锂氮共掺氧化锌导电类型、晶体结构与低温光致发光的影响规律和机制.结果表明,当以n(氩气):n(氧气)=60的混合气体为溅射气体时,可得到稳定的p型锂氮共掺氧化锌薄膜.X射线衍射谱表明,样品具有高度的c轴择优取向.由变温光致发光分析可知,该薄膜的p型导电来源于LiZn受主缺陷,其光学受主能级位于价带顶131.6meV处.     

硼氮掺杂对锯齿形石墨烯纳米带影响的第一性原理研究

本文主要通过在密度泛函理论下的第一性原理计算方法,计算了硼氮掺杂下锯齿形石墨烯纳米带的形成能、能带结构和电子态密度,对掺杂产生的影响进行了分析和研究.研究发现具有硼氮成对的结构相对于单种类原子掺杂更稳定,同样具有在纳米带边缘非对称硼氮掺杂的结构较对称掺杂更稳定.硼氮掺杂能显著改变锯齿形石墨烯纳米带的能带结构,对边缘加氢数量不同的石墨烯纳米带的能隙有完全相反的影响.本文发现了两种通过硼氮掺杂具有自旋现象的结构.     

ZnO共掺杂Al、Fe纳米磁性复合材料的合成及磁性能研究

应用球磨方法制备出纳米氧化锌共掺杂Al及Fe的复合材料,对纳米复合材料的磁性能进行研究,通过振动样品磁强计分析得出纳米ZnO掺Al球磨样品具有室温铁磁性,800℃高温热处理使样品趋于顺磁性.     

铟氮共掺杂氧化锌在可见光下的光催化活性

铟氮共掺杂氧化锌采用两步法合成,首先采用共沉淀方法制备铟离子掺杂的氧化锌,然后采用氨气中退火的方法制备铟氮共掺杂氧化锌.研究表明共掺杂样品比只掺杂氮的样品具有更多的可见光吸收.采用可见光下对异丙醇的降解来评价样品的光催化活性.研究结果表明在氮离子和0.5%铟离子掺杂下具有最好的光催化活性.     

Al_2O_3掺杂对ZnO纳米粉体气敏性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO及掺铝ZnO纳米粉体.利用X射线粉末衍射仪、透射电镜对材料的结构进行了表征.结果表明制备的ZnO及掺铝ZnO纳米材料均属于六方晶系,纤锌矿结构.用纯ZnO和掺铝ZnO做成气敏元件,研究了不同掺杂量对材料的气敏性能的影响.结果表明,铝掺杂均使ZnO对体积分数30×10-6的Cl2的灵敏度有很大的提高,当铝含量为Al2O3/ZnO=0.5%(mol)时,对30×10-6Cl2的灵敏度最高可达800左右.并讨论了纳米氧化物的气敏机理.     

稀土钇-铝共掺杂氧化锌透明薄膜光学性能研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出纳米钇-铝共掺杂氧化锌(Y-AZO)透明薄膜，利用XRD、EDX、SEM、UV-Vis测试对薄膜进行了表征.结果表明:Y-AZO晶粒为六角纤锌矿结构，当Al的掺杂量高于或等于Y的掺杂量、退火温度为500℃时可以得到不含杂质的均匀透明的薄膜，且薄膜在400~780 nm 可见光范围内平均透过率在87%以上.     

掺铝氧化锌薄膜的光电性能

采用直流磁控溅射技术,以氧化锌铝陶瓷靶为靶材,在玻璃衬底上制备掺铝氧化锌薄膜,研究不同工艺参数对薄膜组织结构、光学性质和电学性质的影响。从薄膜的结构、载流子浓度和迁移率等方面分析掺铝氧化锌薄膜的透射率和电阻率的变化机理。研究结果表明:掺铝氧化锌薄膜具有六角纤锌矿结构且呈c轴择优取向,晶粒垂直于衬底方向柱状生长,衬底温度和氧分压对薄膜的电阻率和透射率具有很大影响。在衬底温度为200℃、氧气与氩气的分压比为1%时,薄膜具有最优电阻率和平均透射率,分别达到1.13×10-3Ω.cm和86.5%。     

铝片衬底上氧化锌纳米结构的水热合成

以氯化锌溶液和氨水为原料,采用水热合成方法,在铝片衬底上制备出多种氧化锌纳米结构.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明:铝衬底上的氧化锌为纤锌矿结构,所得氧化锌结构包括六边形片状结构叠合而成的花形、棒状、管状结构等.随着反应时间的增加,产物中会同时出现大量棒状及管状氧化锌;pH值对氧化锌纳米结构的尺寸、形貌有较大的影响.     

掺杂纳米氧化锌的光学性能综述

氧化锌是具有宽带隙和优良光电、压电等性能的半导体材料，且化学稳定性高，在功能器件的研制中具有广泛的用途，因而受到人们越来越多的重视。纳米氧化锌由于它的电子结构特性和潜在的应用而受到广泛的关注，尤其是其优异的光学性能越来越受到人们的重视。本文对纯纳米氧些锌和掺杂型纳米氧化锌的结构、制备及光学性能进行了综述。     

掺杂量对ZnO：Al膜电学性能的影响

使用电子束蒸发法沉积了铝掺杂的氧化锌透明导电膜．通过霍尔系数测量及ＸＲＤ、ＳＥＭ测试分析,研究了掺铝量对膜的电学性能的影响,结果表明;掺杂量影响膜的载流子浓度、迁移率及结晶状况,当Ａｌ_２Ｏ_３与 ＺｎＯ重量比为 １．５％时,沉积的膜具有较低的电阻率．     

氮掺杂氧化锌-氧化锌忆阻器突触可塑性研究

为了解决传统计算机中存储与运算之间的物理分离以及传输速度受限的问题,制备一种可用于神经形态计算的模拟型忆阻器,采用磁控溅射法在氧化铟锡导电玻璃衬底上依次完成氧化锌、氮掺杂氧化锌阻变层与银顶电极的沉积,对忆阻器的结构和电学性能进行表征、测试,并探究氮掺杂氧化锌薄膜厚度对忆阻器电学性能的影响。结果表明：制得的氮掺杂氧化锌-氧化锌忆阻器具有渐变式的电导切换行为,能够很好地模拟生物突触的可塑性,可用于神经形态计算;氮掺杂氧化锌薄膜厚度的增加有助于电学性能的稳定,减小氮掺杂氧化锌薄膜厚度,会显著增大电导响应的变化率。     

退火温度对镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料光学性能的影响

采用化学溶液沉积法制备了镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光致发光谱(PL)等测试,选取了5个退火温度,研究了退火温度对镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料结构和光学性能的影响.结果表明:所制备的镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料均为六角纤锌矿结构,其光学性能与退火温度关系密切,当退火温度为400℃时,发光性能最好.     

铕、氮掺杂二氧化钛光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法结合浸渍法制备了同时掺杂Eu、N的纳米二氧化钛粉体。以甲基橙为目标污染物，对样品的光催化性进行了研究，并采用XRD对粒子晶型进行了表征。结果表明：①试验条件下，铕、氮的掺杂对于TiO2晶型基本没有影响；②在焙烧温度为450℃条件下制备出的掺铕、氮纳米二氧化钛样品具有较好的可见光光催化活性。     

N-S共掺ZnO的第一性原理研究

通过第一性原理方法计算了未掺杂、N单掺和N-S共掺ZnO的电子结构。对态密度的计算发现，N单掺时会在价带顶费米能级附近形成一个局域性很强的能级，N-S共掺后N的局域性减弱，费米能级更加深入价带导致空穴浓度增加；对有效质量的计算发现，共掺时的有效质量较单掺时减小。计算结果表明，N-S共掺相对于N单掺有利于形成p型ZnO。     

溶胶一凝胶(Sol—Ge1)法制备纳米 氧化锌的研究进展

主要介绍了传统的溶胶-凝胶法(Sol-Gel)的原理和利用该方法制备纳米氧化锌的研究现状,同时指出了纳米氧化锌的研究热点主要集中在掺杂改性、掺杂晶体的晶格结构改变机理以及掺杂复合膜光降解性能的研究.     

掺杂石墨烯制备方法新进展

石墨烯是一种新兴的二维碳纳米材料,在平面内碳原子以sp2电子轨道杂化形成蜂巢状晶格结构,厚度只有0.34 nm,具备优异的光电性能.然而石墨烯价带和导带之间的带隙为零,这限制了其在纳米电子学中的应用.通过杂原子(如氮、硼、氟等)对石墨烯进行掺杂的方式,可以打开带隙使其成为n型或p型材料,调节其电子结构和其他内在性质,有效地改善或扩大其在各种领域中的应用.掺杂对石墨烯性能的影响主要取决于杂原子键合类型以及掺杂量.比如掺杂氮原子的石墨烯片将在晶格中产生吡啶氮、石墨氮以及吡咯氮这3种常见的键合结构,而不同氮的存在形式会对掺杂石墨烯的催化及电学特性产生影响.本文综述了近年来掺杂石墨烯的制备、性质和应用,比较了现有制备方法的优缺点,介绍了其在能量存储转换、光电器件以及传感器等方面的应用实例,分析总结了现有掺杂石墨烯材料的不足并展望了其未来的发展方向.     

Yb-Ce共掺YIG纳米晶的醇热法合成与磁性能

以分散性好的钇铝石榴石(YAG)纳米晶为晶种,采用醇热法合成Yb-Ce共掺的YbxCe1.5Y1.5-xFe5O12(x=0、0.25、0.5、0.75和1.0)(YIG)纳米晶。X线衍射(XRD)测试表明各组分产物均为单相石榴石结构,经Rietveld方法全谱拟合分析发现,Yb-Ce共掺YIG纳米晶晶胞参数a不随Yb3+掺杂量的改变而显著变化(均略大于1.249nm),平均晶粒尺寸约为30 nm,与场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察到的颗粒尺寸一致。振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,随Yb3+掺杂量x的增大,室温饱和磁化强度σs有所下降,这是由于Yb3+取代石榴石结构中Y3+,进入十二面体位置使晶胞分子磁矩减小所致。此外,Yb-Ce共掺YIG纳米晶饱和磁化强度与其晶粒尺寸随Yb掺杂量的变化规律呈现出一定的相似性。     

掺铝氧化锌纳米粉体的制备及其隔热性能研究

以碳酸钠为沉淀剂,以聚乙二醇1 000为修饰剂,采用简单的化学共沉淀方法制备了不同掺铝量的掺铝氧化锌(AZO)纳米粉体.用热重-分析仪(TG-DTA)、X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、元素分析仪(EDS)、描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征方法研究了不同铝掺杂量AZO的结构和形貌.研究结果显示:所制备的AZO纳米粉体为六方晶系氧化锌结构,颗粒分散性和结晶性较好,呈类球形.将所制备的AZO纳米粉体与聚丙烯酸树脂复合制成涂料,利用线棒涂膜技术在玻璃基底上制备了AZO/聚丙烯酸树脂复合涂层,对其进行隔热性能测试.结果表明,所制得的隔热涂层具有较好的隔热效果,有望在隔热领域得到应用.     

应用于太阳能电池的AZO透明导电薄膜光学性质研究

以铝掺杂氧化锌陶瓷靶作为溅射源,采用射频磁控溅射工艺在玻璃衬底上制备了掺铝氧化锌（AZO）透明导电薄膜,利用全光谱拟合法计算了AZO薄膜的光学常数和厚度,研究了厚度对AZO薄膜光学性质的影响.结果表明：拟合光谱曲线与实测光谱曲线一致,薄膜的光学性能与厚度密切相关,AZO薄膜折射率表现为正常的色散特性.另外还采用包络法计算了AZO薄膜的折射率和厚度,两种方法所得结果基本相符.     

磁控溅射法制备氮掺杂的氧化锌薄膜

目的 比较氮掺杂的氧化锌薄膜与纯氧化锌薄膜的发光特性.方法 用射频磁控溅射法,在玻璃衬底上通过控制氢气,氧气,氮气的流量,制备了纯氧化锌薄膜和氮掺杂的氧化锌薄膜样品.结果 通过比较纯氧化锌薄膜样品和氮掺杂的氧化锌薄膜样品的发光谱,在466nm(2.6 eV)附近发现了一个发光峰;氮掺杂的氧化锌薄膜样品的带隙比纯氧化锌薄膜样品的带隙宽.结论 氮掺杂的氧化锌薄膜在466 nm左右的发光峰与氮有关;带隙变宽的原因:一个是样品中的晶粒小引起的量子限制效应,另一个是压应力引起的氧化锌晶格中的氧原子的2p轨道和锌原子的4s轨道之间斥力增大.