溶胶—凝胶法制备掺铝氧化锌薄膜及微观形貌研究

利用溶胶—凝胶旋涂技术在玻璃衬底上制备了不同铝掺杂量ZnO薄膜,再利用氮气气氛在500℃条件下对样品进行热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(SPM)和紫外一可见光谱仪对薄膜结构形貌及光学性能进行分析表征。结果表明,所制薄膜具有六方纤锌矿结构,且随着掺杂量的变化,薄膜择优取向发生转变;薄膜可见光透过率与掺杂量呈负相关关系,掺杂量越高,可见光透过率越低;SPM结果显示在2.at%铝掺杂量下的样品表面出现柱状结构形貌,且晶粒粒度最小,表面粗糙度最低,表明薄膜表面形貌形成过程与铝掺杂量密切相关。     

水热法制备ZnO∶Sb粉体结构及光学性质

采用水热法在石英衬底上以ZnCl2和SbCl3水溶液为源溶液,在较低温度下制备了Sb掺杂的ZnO粉体。采用X射线衍射(XRD)和EDS能谱仪对所生长ZnO粉体的晶体结构和元素成分进行了表征,考察了Sb掺杂对ZnO微观结构和发光性能的影响。结果表明:Sb掺杂的ZnO粉体呈六方纤锌矿结构。室温光致发光(PL)谱检测显示,Sb掺杂ZnO粉体具有很强的近带边紫外发光峰,而与深能级相关的缺陷发光峰则很弱。     

B/Sm共掺杂羟基磷灰石的制备及发光性能

采用化学沉淀法,制备得到具有发光性能的B/Sm共掺杂羟基磷灰石粉体.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FT-IR)、荧光光谱(PL)等研究了不同的钐掺杂量和不同硼掺杂量对羟基磷灰石晶体结构及荧光性能的影响.XRD分析结果表明,掺杂B、Sm后未产生其他杂相.荧光分析表明,在B掺量一定时,随Sm掺杂量的增多,荧光强度呈先升高后降低的变化趋势,在Sm浓度约为0.5mol%时荧光强度达到最高;固定Sm掺杂量,共掺杂样品发光强度随B掺杂量出现相似变化.在B的掺量达到5mol%以后,B/Sm共掺杂样品的荧光强度开始降低.此外,共掺杂样品荧光寿命也受到掺杂影响,呈现相应的变化.     

不同衬底温度对ZnO薄膜结构和光学性质的影响

利用磁控溅射在玻璃基片上制备了不同衬底温度下的ZnO薄膜.借助X射线衍射仪(XRD)、吸收光谱、光致发光谱(PL)等手段研究了衬底温度对ZnO薄膜的微结构、光致发光性能的影响.结果表明:所有样品均呈现ZnO六角纤锌矿结构且具有高度c轴择优取向;ZnO薄膜在可见区的吸收系数很小,在紫外区有很高的吸收系数;室温下的荧光光谱显示薄膜具有较强的紫光发射.     

脉冲激光沉积法制备Zn1-xCdxO薄膜及结构和光学性能研究

采用脉冲沉积（PLD）法在石英玻璃衬底上制备了Zn1-xCdxO薄膜,X射线衍射仪（XRD）结果表明,所制备的Zn1-xCdxO薄膜具有与ZnO同样的六角纤锌矿结构,且薄膜具有沿着（002）晶面择优取向生长特征,随着Cd掺杂浓度（x）的增加,衍射峰（002）向小角度方向移动,晶格常数增加。光致发光光谱表明Zn1-xCdxO薄膜随着Cd的掺杂浓度的增加使光学带隙逐渐变窄了,且控制掺入量就可以实现ZnO薄膜禁带宽度在一定范围内连续可调。     

Cu掺杂量对ZnO∶Cu纳米粉体发光性能的影响

为了考察Cu掺杂量对产物发光性能的影响,本文在PVA溶液中制备出Cu掺杂ZnO纳米粉体的前驱体,经500℃煅烧3h获得ZnO∶Cu纳米粉体.利用XRD、TEM分析了产物的结构和形貌,并采用FS分析了Cu掺杂量对产物发光性能的影响.研究结果表明所制备的产物具有六角纤锌矿结构,Cu的掺杂量不高于3∶100（摩尔比）时不影响产物的晶体结构;制得的粉体呈球形,大小均匀,分散性好,平均粒径为20~25nm.在以325nm波长激发的室温PL光谱中可以观察到Cu掺杂显著地抑制了本征态ZnO粉体的带边发射,随着Cu的掺杂量的增加,在400~428nm范围内出现较弱的蓝紫光发射,发射峰出现红移,且发射强度下降;在458nm和486nm处出现较强的蓝光发射,其中458nm的蓝光发射尤为显著,发射强度随着Cu的掺杂量的增加而下降;由于Cu的掺杂也导致520nm处的绿光发射减弱.     

Eu~(3+)掺杂ZnO纳米粒子的制备及发光性能研究

采用溶胶-凝胶法,在温和条件下以无水乙醇做反应溶剂制备出了Eu3+掺杂的ZnO纳米粒子,粒子呈纺锤体形,长度约为70nm,宽度为40nm,长径比为1.8。XRD分析表明,ZnO∶Eu粒子为六方晶系结构,结晶良好,Eu3+的掺杂并没有改变其晶型结构。通过EDS得到了晶体中Eu3+与Zn2+的物质的量的比;通过荧光光谱仪测定其荧光性能,结果表明,其荧光光谱具有2个Eu3+的特征峰,分别位于595nm和617nm,且在n(Zn2+)∶n(Eu3+)=100∶3时,Eu3+特征峰最强;通过对样品荧光光谱的分析,证明了ZnO基质和Eu3+发光中心存在能量传递。     

Zn2+掺杂TiO2纳米粉体的结构特性及光催化活性

利用酸催化的Sol-gel法制备纯的和不同掺杂量的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体,并用XRD、BET、XPS、SPS等技术对样品进行表征.考察Zn2 掺杂量和焙烧温度对样品的光催化降解亚甲基蓝活性、相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并结合表面光电性质和表面组成等探讨Zn2 掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响机制.结果表明:适量掺杂Zn2 可以提高纳米TiO2的光催化活性;当Zn2 掺杂量为0.75%,焙烧温度为500℃时,制备的Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性最佳.Zn2 掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性的提高应归功于Zn2 掺杂促进了光生电子和空穴的分离,抑制相变和晶粒长大从而增强光生e-/h 的氧化还原能力,增加表面羟基,改善样品表面的吸光性能.     

Mg质量分数及缓冲层对ZnMgO∶Ga薄膜性能的影响

为了解决氧化锌在柔性电子器件应用方面的问题,利用脉冲激光沉积法(PLD)在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）柔性衬底上室温下制备镓掺杂氧化锌（ZnO∶Ga）和镓掺杂Zn1-xMgxO (Zn1-xMgxO∶Ga)透明导电薄膜,采用X射线衍射仪（XRD）,扫描电镜,霍尔效应测试仪,紫外-可见光分光光度计对结构和性能进行表征,探讨靶材中镁质量分数对薄膜结构及光电性能的影响,并采用预沉积ZnO无机缓冲层法来改善薄膜样品的性能.研究结果表明,在柔性衬底上通过优化生长参数制备出性能良好的ZnO基透明导电薄膜,通过缓冲层的预沉积可以明显改善薄膜的结构和电学性能,薄膜电阻率最低可至8.27×10^-4 Ω·cm,在可见光区平均透射率超过70%.     

碳掺杂ZnO的制备及其光催化性能

利用水热-煅烧两步法制备出了不同C掺杂量的ZnO光催化剂,通过光降解甲基橙溶液来研究不同C-ZnO催化剂的光催化性能。经XRD、SEM、EDS、XPS和UV-Vis等测试分析可知,当C的掺杂量为9%时,制备的样品具有最佳的光催化性能。C掺杂能够有效降低电子-空穴复合率,拓宽ZnO对光谱的吸收范围,增强ZnO催化剂在可见光下光响应。C-ZnO催化剂光催化降解甲基橙3 h,降解效率最高可达到90.5%,是未掺杂ZnO降解率(42.6%)的2.12倍,9%C掺杂ZnO有最大降解速率,是未掺杂ZnO光降解速率的6.3倍。     

Mn掺杂ZnO纳米晶粉体的结构及磁性研究

为探寻ZnO稀磁半导体材料的室温铁磁性来源,采用溶胶凝胶法制备掺Mn量为0、1%、2%和3%的ZnO粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪以及振动样品磁强计,研究粉体的形貌特征、物相、电子结构以及室温磁性能。结果表明:掺Mn可使粉体粒度减小;Mn以离子形式取代Zn的位置,保持了本征ZnO的六方纤锌矿结构,无第二相形成;掺Mn形成的Zn—Mn键和Mn—O—Mn键改变了本征ZnO的缺陷结构,从而导致磁性变化;样品中的氧空位浓度决定ZnO的室温铁磁性;掺Mn量为1%时为最优掺入量,具有最大的饱和磁矩22.599×10?2 emu/g。     

基于离子液体辅助下微波加热快速合成花状氧化锌纳米粒子

以二水合醋酸锌（Zn（AcO）2·2H2O）和氢氧化钠（NaOH）为原料,采用微波辅助加热,以离子液体作为微波吸附剂和表面活性剂,制备花状纳米氧化锌。用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,荧光光谱仪（PL）对产物的晶相,微观形貌和发光特性进行表征。结果表明,产物是纤锌矿结构ZnO,呈花状,分散性好,光致发光光谱显示样品在421nm处显示出紫色发光峰,在542nm处显示出绿色发光峰。     

La掺杂Ni-Zn铁氧体的结构和电磁性能

采用氧化物法制备La掺杂Ni-Zn铁氧体,样品的相组成成分、微结构和电磁性能分别采用X射线衍射仪(XRD)、阻抗分析仪和振动样品磁强计(VSM)进行表征,讨论了Ni0.5Zn0.5LaxFe2-xO4(x=0.002～0.010)铁氧体的结构和电磁性能。结果表明:x=0.008和0.010时,样品中有LaFeO3第二相出现;随着La3+掺杂量的增加,晶格常数、微晶尺寸和介电常数均呈现先增大后减小,并且都在x=0.006时出现峰值;电阻率和饱和磁化强度均呈现先减小后增大,且均在x=0.006时出现最小值。除了Ni0.5Zn0.5La0.002Fe1.998O4样品外,其他样品的介电损耗角正切均有峰值出现,表现出异常的介电行为。     

Implantation induced defects and electrical properties of Sb-implanted ZnO

Defects in Sb implanted Zn O single crystals have been studied by using photoluminescence(PL) spectroscopy,X-ray diffraction(XRD) and Raman scattering.Electrical properties of the samples were analyzed by Hall effect measurement.The results indicate that the annealed Sb-implanted sample is n-type with a free electron concentration of the same amplitude as the calculated implantation concentration.The well-known oxygen vacancy related deep level green PL band is suppressed in the as-implanted sample and recovers to the level close to the as-grown Zn O single crystal after annealing.These phenomena suggest that a large portion of as-implanted Sb atoms occupy oxygen lattice site in an unstable state and move to the interstitial site,forming the complex donor defect upon high temperature annealing,resulting in n-type conduction even if the implantation dose is quite high.     

衬底温度对ZnO薄膜结构和光学特性的影响

采用射频磁控溅射的方法在不同温度下Si(111)衬底上制备出了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),光致发光(PL)谱等分析手段研究了衬底温度对ZnO薄膜微观结构及发光特性的影响.通过XRD和AFM分析发现随着衬底温度的升高,制备样品的X射线衍射半高宽(FWHM)减小,晶粒尺寸增大,在300 ℃时晶粒尺寸达到最大,但随温度的进一步升高(至400 ℃)晶粒尺寸减小,缺陷增多.薄膜样品PL谱均在520nm处出现绿光发射峰,本文认为这是由于氧空位(V_O)和氧替位(O_(Zn))共同作用的结果,绿光发射峰强度与其结晶质量密切相关,结晶质量越好,杂质和缺陷态就越少,发光峰越弱.     

Li掺杂对ZnO薄膜发光特性的影响

为研究碱金属Li掺杂ZnO薄膜的结构及光学性能,利用射频磁控溅射法（RF）在si基片上制备ZnO薄膜和Zn1-LixO薄膜,通过x射线衍射、原子力显微镜和光致发光对薄膜进行测试．研究结果表明：基片温度为450℃时,（002）峰成为薄膜的主要衍射峰;掺入碱金属Li后,薄膜表面颗粒依然均匀;Li掺杂量在5％～15％变化时,带间跃迁峰发生明显红移现象,各发光峰的强度呈抛物线形式变化．     

荞麦样品微量元素的测定及其营养机制

对灰荞麦、黑荞麦和白荞麦颗粒的不同层次样品进行消解后,采用火焰原子吸收光谱法测定其中铜、锌、铁、锰、镍、铬六种微量元素含量,用荧光光度法测定了荞麦样品中硒的含量。结果表明,铜、锌、铁、锰在外粉层中含量最高。灰荞麦中硒的含量最高。麸皮层中检出一定量的金属微量元素。为荞麦样品微量元素的分布提供了科学的依据。同时对测得的微量元素的营养机制作了介绍。     

Structure, optical, and magnetic properties of Mn-doped ZnO films prepared by sputtering

The microstructural,optical,and magnetic properties and room-temperature photoluminescence(PL) of Mn-doped ZnO thin films were studied.The chemical compositions were examined by energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS) and the charge state of Mn ions in the ZnO:Mn films was characterized by X-ray photoelectronic spectrometry(XPS).From the X-ray diffraction(XRD) data of the samples,it can be found that Mn doping does not change the orientation of ZnO thin films.All the films prepared have a wurtzite stru...     

本溪市城市街道灰尘中重金属污染特征及评价

采用X射线荧光光谱法探究了城市不同功能区街道灰尘重金属（Cu、Pb、V、Zn、Cr、Mn）空间分布特征与潜在生态风险。对本溪市文教区、商业区、居民区、工业区、交通区和混合区街道灰尘样品中的重金属含量进行了分析。结果表明，街道灰尘中重金属Cu、Pb、V、Zn、Cr、Mn平均质量分数分别为本溪市土壤环境背景值的3.4、3.1、0.9、5.5、2.0、1.0倍；Cu、V、Cr在文教区质量分数最高，Cr、Mn在商业区质量分数最低，V在居民区质量分数最低，Pb、Zn、Mn在工业区质量分数最高，Cu、Pb、Zn在混合区质量分数最低。应用潜在生态危害指数法评价的结果表明，本溪市街道灰尘中的重金属达到重污染水平，具有严重的潜在生态危害，其中，V、Cr、Mn属于低潜在生态危害，Zn属于中等潜在生态危害，Cu、Pb达到了重潜在生态危害。     

纳米氧化锌的制备与光学性能表征

用水热法以十二烷基磺酸钠(SDS)为添加剂制备了氧化锌纳米晶,并通过X 射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(IR)、紫外 可见吸收光谱(UV)以及光致发光光谱(PL)等测试手段对所得产物形貌和光学性能进行了研究.TEM结果表明,所得产物为六角纤锌矿型氧化锌,直径约4 0～6 0nm ,分散性良好.PL光谱表明所制备的氧化锌样品在4 0 5nm处有一紫光发射峰,在约6 0 4nm处有一红光发射峰.我们认为4 0 5nm紫光发射是由锌空位引起的,红光的发射则是由氧填隙引起的