Al掺杂浓度对氧化锌纳米棒结构和光学性能的影响

采用水热合成法以15min的溅射时间,0.7Pa的溅射压强制备的ZnO种子层玻璃片为衬底,制备出具有较好光致发光性能的Al掺杂ZnO纳米棒。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)谱表征了样品的晶体结构、表面形貌和光致发光性能。结果表明,不同的Al掺杂浓度对于ZnO纳米棒产生了一定的影响,适当的Al掺杂使ZnO纳米棒的c轴择优取向更好,改善了ZnO的近紫外发光和蓝色发光特性。其结晶质量随着Al掺杂量的增加而降低,而且纳米棒的顶端在逐渐变细。随着Al~(3+)浓度的增加,纳米棒的光学性能先变好后变差,在Zn~(2+)与Al~(3+)的浓度比为1∶0.02时,纳米棒的光学性能效果最佳,紫外发光峰强度最大,并且出现了蓝移。     

Mg-Al共掺杂ZnO薄膜的制备及其光学特性

采用溶胶-凝胶（sol—gel）旋涂法在载玻片上制备了不同A1掺杂量的Mg—Al共掺杂ZnO薄膜．在室温下利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光（PL）谱仪等手段分析了Mg—Al共掺杂Zn0薄膜的微结构、形貌和发光特性．XRD结果表明Mg．AI＆掺杂zn0薄膜具有六角纤锌矿结构;随着Al掺杂量的增加,共掺杂薄膜呈C轴取向生长．由SEM照片可知薄膜表面形貌随Al掺杂量的增加由颗粒状结构向纳米棒状结构转变．透射光谱表明共掺杂薄膜在可见光区内的透射率大于50％,紫外吸收边发生蓝移．在室温下的PL谱表明Mg—Al共掺杂zn0薄膜的紫外发射峰向短波长方向移动：Al掺杂摩尔分数为1％和3％的Mg—Al共掺杂ZnO薄膜的可见发射峰分别为596nm的黄光和565nm的绿光．黄光主要与氧间隙有关,而绿光主要与氧空位有关．     

一种P掺杂ZnO纳米梳的制备及其光致发光性能研究

采用化学气相沉积(CVD)方法制备了P掺杂ZnO纳米梳,扫描电子显微镜(SEM)结果显示,纳米梳状产物均匀分布在Si衬底上。P掺杂ZnO纳米梳为高度结晶的六方纤锌矿结构,ZnO中P的掺杂含量约为2%(原子分数)。室温光致发光(PL)光谱表明,P掺杂ZnO纳米梳在样品不同区域的发光性能略有不同,但是均出现3个发光峰:紫外、绿光和近红外发光峰。同时PL结果也表明样品的整体结晶质量比较好。     

Al掺杂ZnO薄膜的微结构及光学特性研究

采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备出不同Al掺杂量的ZnO(AZO)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致荧光发光(PL)等系统研究了不同Al掺杂量对ZnO薄膜的结晶性能、表面形貌和光学特性等的影响。结果显示,随着Al掺杂量的增加,薄膜的(002)衍射峰先增强后减弱,同时出现了(100)、(101)和(110)衍射峰,表明我们制备的AZO薄膜为多晶纤锌矿结构,适量的Al掺杂可提高ZnO薄膜的结晶质量,然而AZO薄膜的表面平整、晶粒致密均匀。薄膜在紫外-可见光范围的透过率超过90%,同时随着Al掺杂量的增加,薄膜的光学带隙值先增大,后减小。这与采用量子限域模型对薄膜的光学带隙作出相应的理论计算所得结果的变化趋势完全一致。     

铝掺杂氧化锌薄膜的光学性能研究

采用溶胶-凝胶法,在玻璃基底上制备了掺杂不同质量分数Al的ZnO薄膜,并采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)等方法测试和分析了不同Al掺杂浓度对ZnO薄膜的形貌结构、光学性能影响。结果表明,Al的掺杂引起了晶体生长过程中择优取向的改变,掺杂ZnO薄膜的表面颗粒随Al掺杂量的增加而增大,可见光范围内的平均透射率78%,光致发光光谱分析表明,纯的ZnO薄膜有很强的紫外发光,而随Al的质量分数的增加,紫外发光强度迅速下降。     

Mg掺杂对ZnO纳米纤维发光性能的影响

采用静电纺丝法在Si基底上制备了不同Mg掺杂浓度的ZnO纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)等手段对不同Mg掺杂浓度ZnO纳米纤维膜的表面形貌、晶体结构、化学成分、发光性能进行研究。SEM结果表明MgxZn1-xO纳米纤维的直径在50~300nm。XRD结果表明在Mg掺杂浓度低于15%(x=0.15)时,晶体呈现ZnO六角纤锌矿结构,当掺杂浓度达到20%(x=0.2)时,晶体出现MgO的分相。XPS结果表明Mg已成功掺入到ZnO纳米纤维中。PL谱表明MgxZn1-xO纤维膜具有较强的紫外发射,而可见发射几乎观察不到,随着Mg掺杂浓度的增加,紫外发光峰明显蓝移且发光强度增加。     

ZnO缓冲层上低温生长Al掺杂的ZnO薄膜

采用射频磁控溅射法在ZnO缓冲层上制备了不同Al掺杂量的ZnO（AZO）薄膜。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光（PL）等表征技术,研究了AZO薄膜的微观结构、表面形貌和发光特性。结果表明,随着Al掺杂量的增加,ZnO薄膜的择优取向性发生了改变,且当Al的掺杂量为0.81%（原子分数）时,（002）衍射峰与其它衍射峰强度的比值达到最大,表明适合的Al掺杂使ZnO薄膜的择优取向性得到了改善。在可见光范围内薄膜的平均透过率超过70%。通过对样品光致发光（PL）谱的研究,发现所有样品出现了3个发光峰,分别对应于以444nm（2.80eV）、483nm（2.57eV）为中心的蓝光发光峰和以521nm（2.38eV）为中心较弱的绿光峰。并对样品的发光机理进行了详细的探讨。     

Ni掺杂ZnO纳米棒阵列膜的增强紫外光电响应

研究以醋酸镍为Ni源,通过水热方法合成不同浓度Ni掺杂的ZnO纳米棒阵列膜,采用XRD、PL以及XPS等测试方法对掺杂的ZnO纳米棒阵列膜进行结构表征,通过自制的光电性能平台进行光电导性能的测试。研究结果表明,Ni的掺杂改变了ZnO晶格常数的大小。掺杂后的ZnO纳米棒阵列膜的光响应度很高,其中醋酸镍浓度为0.05 mol/L的ZnO纳米棒阵列膜的光响应度最高,可以达到3 112.1,是纯ZnO纳米棒阵列膜的光响应度的38倍。Ni的掺杂使得ZnO纳米棒的耗尽层宽度拓宽,降低了暗电导,从而使得光响应度增大。     

衬底对低温化学池沉积法生长的垂直ZnO纳米棒阵列的结构、形态和光学性能的影响(英文)

衬底的选择是得到高质量ZnO纳米棒的一个重要因素.在95℃的较低温度下用CBD方法在不同衬底(石英玻璃,硅和ITO玻璃)上生长ZnO纳米棒阵列.X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结果显示六角形的ZnO纳米棒致密垂直地生长在衬底上,而纳米棒的平均直径和长度则与衬底的性质密切相关.各种衬底的ZnO纳米棒阵列的室温光致发光(PL)光谱都可以观测到强烈的近带边紫外发射峰,而无论是晶体还是非晶体,经常可以观察到的与缺陷相关的深能级发射都几乎观察不到.这意味着通过这种简便的低温化学方法可以获得高光学性能的ZnO纳米棒阵列.此外,不同衬底间UV发射的小幅度迁移可以用压应力来解释,并用拉曼光谱进行了进一步的证明.     

Cr掺杂ZnO薄膜晶体结构及光学性能的研究

采用磁控溅射法在载玻片上制备了不同Cr掺杂浓度的ZnO薄膜,并对其紫外发光性能做了初步研究.XRD结果表明,所制备的样品具有纤锌矿结构,呈c轴择优取向生长;透射谱表明,改变Cr掺杂浓度可以使ZnO薄膜的吸收边向短波方向移动,并且薄膜的禁带宽度连续可调;光致发光(PL)谱表明,所有样品的PL谱由发光中心位于370nm的紫外发光峰组成,且该峰的峰位蓝移,与吸收边缘移动的结果吻合.2.0%(原子分数,下同)的Cr掺杂可以提高ZnO的紫外发光强度,而过量的Cr掺杂反而会降低其紫外发光强度.