水热法合成氧化锌晶体

本文采用水热法,通过改变矿化剂浓度,合成了具有不同晶体形态的氧化锌晶体.在430℃,填充度为35;,矿化剂浓度为1M KOH时,只合成了氧化锌微晶.氧化锌晶体的长度为几百纳米到几微米,晶体形状为六棱锥体.当矿化剂为3M KOH或2M KOH、1M KBr时,合成了高质量的氧化锌晶体.反应 24h后,合成的最大晶体长度(c轴方向)超过1mm,晶体呈单锥六棱柱体,显露柱面m{1010}、锥面p{1011}、负极面o面{0001}.另外还生成多种不同形态的微晶体,最小几微米,中等的几十微米,为六棱锥体,显露锥面p{1011}、负极面o面{0001},没有显露柱面.     

钛/樟脑烷二醇催化的不对称硫醚氧化反应研究

以天然樟脑为原料,经5步反应合成了手性樟脑烷二醇(endo-1),实验发现endo-1在放置过程中可完全转化为exo-1,其结构经1H NMR,13C NMR和ESI-MS表征。以exo-1为配体,研究了不同氧化剂及其用量对钛催化的不对称硫醚氧化反应的影响。结果表明,用枯烯过氧化氢作氧化剂时,亚砜主产物构型出现逆转,而用叔丁基过氧化氢则不会。     

CdS/CdTe多晶薄膜的时间光谱特性

采用超短皮秒脉冲激光激发制备了SnO₂:F 玻璃衬底和石英衬底的CdTe多晶薄膜,在室温下测量其稳态和瞬态荧光光谱。结果表明,随着激发功率的增大,其荧光光谱峰逐渐展宽,并发生蓝移。对于退火处理的样品,其荧光光谱伴随主峰旁出现一个肩峰,是Cl 原子与富Cd区存在的空位形成复合体引起的发射。其瞬态荧光光谱寿命呈双指数衰减,即表面效应所引起的慢过程和带边激子态发射的快过程组成。样品退火处理后荧光寿命变长,有利于电子-空穴对在复合发光前分离,提高电子空穴的迁移率,改善其光伏性能。     

水热法生长的Co、Sn共掺杂ZnO晶体厚膜的顺磁性

采用水热法,6 mol/L KOH作为矿化剂,按物质的量比0.02∶0.5∶1添加SnO2、CoCl2和ZnO作为前驱物,填充度70%,温度430℃,以常规水热法制备的纯ZnO晶片为籽晶([0002]方向),在ZnO籽晶片上制备出多元掺杂的ZnO厚膜。厚膜呈墨绿色,EDS测量显示Co和Zn元素的相对含量为7.47∶92.53。电学测量晶体膜层为n型导电类型,载流子浓度1.15×1020cm-3,电阻率1.94×10-3Ω.cm,迁移率27.8 cm2/V.s,SQUID测量表明厚膜为顺磁性。     

微波吸收法研究ZnO光电子衰减过程

微波吸收无接触测量技术可以用于半导体粉体材料、微晶材料等研究光生载流子衰减过程。本文采用微波吸收法在室温下分别测量了ZnO纳米材料和微晶材料的光电子衰减过程。发现在紫外激光短脉冲激发下,两种材料的导带光电子寿命有很大的差异,ZnO微晶粉体材料的光电子寿命为50ns,而ZnO纳米材料的光电子寿命仅为10ns。分析认为纳米ZnO的光电子寿命缩短是由于纳米ZnO晶体的表面积远远大于体材料的表面积,纳米材料的表面形成了大量的缺陷能级,加速了光电子的表面复合,缩短了光电子的寿命。纳米材料内部缺陷增多和量子限域效应同样会缩短光电子的寿命。     

稀土粉末Eu:Y2O3的自由感应衰减量子拍

稀土固体是重要的激光和光电子材料。目前,由于以宽带信号和太赫兹比特数据传输率为特征的信息技术的发展,稀土固体材料的相干瞬态动力学过程成为宽带与高速信息光子学的基本物理问题之一。研究了室温下稀土粉末样品Eu³⁺:Y₂O₃自由感应衰减的相干瞬态光谱,这有助于理解有效的光吸收动力学、激发态弛豫、相干能量传递和超短光脉冲在稀土固体中的传播。用一对紫外飞秒相干光脉冲作用于稀土粉末样品Eu³⁺:Y₂O₃,然后监测物质激发态的布居数随两个激发脉冲之间的延时的变化,测量到其自由感应衰减量子拍(FID),从拍频周期分析确定了其能级精细结构,能级的退相时间长达皮秒量级。理论分析和实验结果符合得很好。对稀土离子的量子干涉的研究,表明其在受激受控光放大方面具有潜在的应用前景。     

水热法合成Zn1-xNixO稀磁半导体

本文采用水热法,在温度430℃,填充度35%,矿化剂为3mol/L KOH,前驱物为添加适量N iC l2.6H2O的Zn(OH)2,反应时间24h,合成了Zn1-xN ixO稀磁半导体晶体。当在Zn(OH)2中添加一定量的N iC l2.6H2O为前驱物,水热反应产物为掺杂N i的多种形态ZnO混合晶体,对其个体较大的晶体中进行电子探针测量表明,前驱物中的添加量和晶体中实际掺入量有很大的差异,只有少量的N i离子掺入ZnO,最大N i原子分数含量为0.62%。采用超导量子干涉磁强计测量材料的磁性,发现在室温以下,晶体的磁化强度不随温度升高而下降。在室温下,存在明显的磁饱和现象和磁滞回线,说明具有室温下的铁磁性。     

碱土金属离子对ZnO极性生长的影响

本文采用水热法,以3mol/L KOH为矿化剂,填充度35%,温度430℃,通过添加适量比例的MgCl2.7H2O和CaO,合成了非极性生长的ZnO晶体。当Mg2 :Zn2 =2%和Ca2 :Zn2 =2~3%时,晶体c轴方向生长速度明显减弱,{0001}方向的极性生长得到控制,所合成的晶体大面积显露正极面 c{0001},同时显露负极面-c{1001-}、正锥面 p{101-1}、负锥面-p{101-1-}和柱面m{101-0}。X光能谱(EDS)没有检测到晶体中含有碱土金属离子。     

高浓度Co掺杂ZnO晶体的水热法制备及磁性

采用水热法以CoO、ZnO混合为前驱物制备了ZnO晶体,矿化剂为6 mol/L KOH,填充度70;,温度430℃,两种样品CoO、ZnO组分物质的量百分比分别为0.5∶1和1∶1.当前驱物为nCo∶nZn=0.5∶1时,合成出Zn1-xCoxO晶体,Co元素掺杂量分别为6.83 at;和9.30 at;.当前驱物中nCo∶nZn=1∶1时,Zn1-xCoxO晶体中Co掺杂比例达到9.31 at;,同时伴有Co3O4生成,其中Zn掺杂比例达到14.59 at;,SEM显示,所制备的Zn1-xCoxO具有明显的ZnO晶体特征,形态完整,最大尺度约为50 μm.SQUID测量显示,生成物中Zn1-xCoxO晶体具有顺磁性,Zn1-xCoxO和Co3-xZnxO混合晶体也显示为顺磁性.     

化学气相输运法制备ZnO晶体

本文采用化学气相输运法在常压开放系统中以(0001)蓝宝石为基片制备出定向生长的ZnO晶体.以ZnO粉体为原料,NH4Cl为输运气体,O2和H2O为反应气体,加入适量的HCl作刻蚀性气体,通过调节NH4Cl输运量,获得两种不同生长方向的ZnO晶体,分别为(1010)方向和(0002)方向.(0002)方向上生长的晶体呈现六角片状,a、b轴生长速度明显高于c轴方向,晶体在基片上呈外延生长,大面积显露c面,且和蓝宝石c面平行.文中对O2、H2O、NH4Cl、HCl在晶体的生长中的作用和生长机制进行了讨论.