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沉淀法制备In/ZnO纳米粉及其发光特性
引用本文:陆红波,刘小林,顾牡,倪晨,黄世明,刘波.沉淀法制备In/ZnO纳米粉及其发光特性[J].光谱学与光谱分析,2014,34(3):625-55.
作者姓名:陆红波  刘小林  顾牡  倪晨  黄世明  刘波
作者单位:陆红波:同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海200092
刘小林:同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海200092
顾牡:同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海200092
倪晨:同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海200092
黄世明:同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海200092
刘波:同济大学物理科学与工程学院, 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室, 上海200092
基金项目:国家自然科学基金项目(11375129, 91022002)和国家重大科学仪器设备开发专项子项目(2011YQ13001902)资助
摘    要:采用沉淀法制备In/ZnO纳米粉,通过XRD和光致发光谱等分析手段,详细讨论了不同In掺杂浓度、煅烧温度、反应物配比,以及沉淀剂种类对In/ZnO纳米粉微结构及光致发光特性的影响。实验结果表明,随着In掺杂浓度的增加,In/ZnO纳米粉的结晶性能和紫外发光强度因杂质缺陷的增多而逐渐减弱;同时观察到该发光峰位从389nm红移至419nm,这可能是由于施主能级和导带的合并,以及杂质能级的潜在波动因素的影响所致。当煅烧温度从500℃升至600℃时,晶粒尺寸逐渐变大,紫外发射强度也因结晶性的增强而逐渐增大;当温度继续升高至800℃时,结晶性的进一步提高导致紫外发射强度增强,同时由于温度的升高使得ZnO晶格中离子动能变大而更易于产生氧空位,从而导致525nm绿光发射也大大增强;当温度升高至1 000℃时,紫外发射强度由于过多的氧空位而被极大抑制,此时525nm绿光发射成为了发光主成份。随着反应物NH4HCO3/Zn(NO3)2摩尔比的增加,由于反应速率的加快,使得In/ZnO纳米粉晶粒变小,紫外发光强度下降。沉淀剂种类(NH4HCO3或NaOH)对前驱体粉末的结晶性能有着显著的影响,但对最终纳米粉产物的发光性能影响不大。

关 键 词:In/ZnO纳米粉  沉淀法  光致发光
收稿时间:2013/8/16

Photoluminescence of In-Doped Zinc Oxide Nanopowders Synthesized by Precipitation Method
Abstract:
Keywords:In/ZnO nanopowder  Precipitation  Photoluminescence
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