锰掺杂纳米氧化锌的发光特性

应用气相传输法,以铜为催化剂,在硅衬底上制备了锰掺杂氧化锌四足纳米晶须。利用X射线与电子衍射谱、扫瞄电镜和高分辨率透射电镜对样品形貌、结构和成份进行表征与检测。通过355 nm与375 nm紫外光激发下掺杂与未掺杂样品光致发光谱的对比,结合拉曼散射谱与光致激发谱,对掺杂样品中光致发光机理进行分析。结果表明,样品由沿[0001]方向生长、前端和内部长有纤细刺状结构的中空六方管组成;样品中掺入的Mn~(2+)的无辐射复合中心作用,是掺杂样品紫外辐射强度和谱宽变小的主要原因,而氧化锌晶体晶格周期对Mn~(2+)中d-d电子跃迁过程的影响,则是375 nm紫外光激发下掺杂样品中产生415 nm辐射峰的主要原因。     

铕掺杂纳米氧化锌发光材料的制备及其性能研究

采用均匀沉淀法,制备了平均粒径在20nm左右掺杂铕的纳米氧化锌粉体,通过XRD、粒度分析仪、FL、IR测试方法分别对其物相结构及组成、粒径分布和光致发光性能进行了分析.结果表明:所制样品仍然为六方晶系纤锌矿结构,Eu3+全部进入到ZnO晶格中;且Eu3+掺入量为5％时发光效果较好;所制样品颗粒粒度较小,粒径分布均匀.     

铜掺杂氧化锌纳米棒的非线性光学响应竞争特性

利用飞秒脉冲激光激发Cu掺杂ZnO纳米棒,研究其特有的非线性光学性质和激发机制。在激发波长为750 nm的荧光光谱中,二次谐波峰非常弱,几乎可以忽略,存在非常强的激子发光峰和Cu掺杂导致缺陷发光峰。激发强度的增大会导致这两个发光峰强度呈非线性增大,激子发光峰位产生明显红移,而缺陷发光峰位没有变化。进一步增大激发强度,缺陷发光峰强度会出现饱和甚至有所下降,而激子发光峰强度持续增大。当激发波长增加到760 nm时,从样品的荧光光谱可以清楚地识别到二次谐波峰和激子发光峰以及缺陷发光峰并存。随着激发波长的进一步增加,二次谐波强度不断增大,而激子发光峰和缺陷发光峰的强度却随之下降。当激发波长为790 nm和800 nm时,未发现激子发光峰和缺陷发光峰,非线性光谱以二次谐波为主导。研究结果表明,通过选择合适的激发波长和激发强度,可以实现发光颜色的转变,使得Cu掺杂ZnO纳米棒在全光显示方面具有潜在的发展前景。     

单掺杂和共掺杂氟化物纳米晶体的发光特性

基质结构的变化为掺杂稀土发光离子提供了不同的局域环境,从而为改变和影响掺杂离子的光发射性质提供了条件。本文采用激光光谱学的方法从实验上研究了基质变化对氟化物纳米晶体中的掺杂稀土Eu3+和Pr3+的光发射性质的影响规律,以及同一基质中单掺杂和共掺杂稀土离子的光发射特性。结果发现:可通过变换基质和离子共掺杂来实现荧光谱线强度和色纯度的改进。依据掺杂离子的能级结构以及纳米晶体基质的对称性变化等因素,对所观测到的实验现象进行了分析讨论。     

紫外发光增强的石墨烯-氧化锌纳米复合物

采用溶剂热法在相同条件下分别制备了纯ZnO和石墨烯-氧化锌纳米复合物,通过SEM、TEM、拉曼和红外光谱等手段,对纳米复合物样品进行了形貌和结构表征。实验结果显示ZnO纳米颗粒成功地分散在少层石墨烯上。通过对比纯ZnO与复合物的形貌和光致发光谱,发现在没有石墨烯时,ZnO能够择优取向生长成六方棱柱,紫外发光峰弱且宽;在有石墨烯时,ZnO聚集成表面不规则的球形颗粒,紫外发光峰强且窄。上述结果表明ZnO形貌的变化和石墨烯的等离子体效应共同影响了ZnO的紫外发光,但石墨烯的表面等离子体效应起主导作用。     

紫外光激发下氧化锌纳米线的发光特性研究

室温条件下,用355 nm的激光激发氧化锌纳米线,测量了其发光光谱.观察到半宽度较小、峰值波长约382 nm的紫光峰和半宽度较宽、峰值波长约507 nm的绿光峰;两峰的发光强度随激发光功率密度的变化而变化,且均存在饱和效应,但各自的变化规律及饱和值的大小不同;紫光峰的中心波长随激发光功率密度的增加而发生了明显的红移.对两峰产生的机理、强度饱和值存在的原由、强度随激发光功率密度变化及紫光峰红移的起因进行了分析.     

掺锰氧化锌的结构和光学特性

采用直流反应磁控溅射的方法,在玻璃衬底上沉积了Zn0.93Mn0.07O薄膜,研究了氧分压对薄膜结构和光学特性的影响。X射线衍射测试结果显示,Zn0.93Mn0.07O薄膜都具有高度的c轴择优取向,在氧分压为0.4的时候,薄膜的衍射峰具有最小的半峰全宽,最大的晶粒尺寸。X射线光电子能谱测试结果表明:Mn2 离子已经取代了氧化锌晶格中的部分Zn2 ,但还掺杂有少量的MnO2分子;处在1 021 eV的Zn 2p3/2能级只有单一的Zn2 ;而O2 -则来自Zn-O和Mn-O。由于伯斯坦-莫斯效应,Zn0.93Mn0.07O薄膜光吸收跃迁过程只能在价带态和费密能级附近及以上的导带空态之间发生,其吸收谱线显示,与纯ZnO薄膜吸收谱线相比,产生了蓝移现象。同时还伴随有导带尾跃迁的发生,研究表明,这是由3d5多重能级的d-d跃迁而引起的。经过计算,在氧分压为0.4的时,Zn0.93Mn0.07O薄膜的禁带宽度是最大的,这可能是由交换作用的减弱而引起的。     

纳米氧化锌的紫外自发辐射与受激辐射

纳米结构的氧化锌兼备了宽直接带隙(E_g=3.34eV)、强激子束缚能(60meV)的优良特性,同时又具备了纳米材料独特的微结构与光电功能,可望成为高效率紫外发光二极管以及低阈值紫外半导体激光器的良好材料。以我们的工作为基础,利用不同结构的ZnO作增益介质,概述了低维ZnO纳米材料中的自发辐射与受激辐射过程,观察到了放大的自发辐射(ASE)与受激振荡现象,并讨论了自发辐射、ASE及受激辐射的产生机制。     

硫化锌纳米微晶锰掺杂最佳含量的一个简单的理论计算

介绍一个从晶体结构出发建立的晶体结构配位数与最佳掺杂含量关系的一个简单的理论表达式，对硫化锌纳米微晶锰掺杂最佳含量作出理论计算，定量计算的结果与实验数据相符合。该理论也适用于其他电子薄膜材料的最佳掺杂含量问题。     

Fe掺杂ZnO纳米球的光学特性

采用微乳液法制备了Fe掺杂ZnO纳米球材料(Zn1-xFexO,x=0.1),利用XRD和TEM对制备样品的结构、形貌进行了表征。在室温下,测得材料宽化的吸收光谱。用325nm的激光激发,测量了ZnO纳米球的光致发光光谱,低强度激发时观察到半峰全宽较窄、峰值波长为385nm的紫光峰和半峰全宽较宽、峰值波长约625nm的深能级发光峰;两峰的发光强度和峰位随着激发光功率密度的变化而变化,但变化规律不同。所合成材料的吸收和发光性质与Fe掺杂相关。     

网络状表面结构纳米氧化锌的发光特性

为研究表面形貌对微纳结构氧化锌晶体光学特性的影响,利用气相传输法制备了一种具有特殊表面结构的纳米氧化锌颗粒状样品.应用X射线衍射谱、电子能量散射谱和扫描电镜等对样品结构和形貌进行了分析,结果表明样品具有三种层次结构组成的网络状表面形貌;室温下以波长355 nm激光激发样品,观察到紫外峰明显被抑制的发光谱.基于样品表面周...     

网络状表面结构纳米氧化锌的发光特性

为研究表面形貌对微纳结构氧化锌晶体光学特性的影响,利用气相传输法制备了一种具有特殊表面结构的纳米氧化锌颗粒状样品.应用X射线衍射谱、电子能量散射谱和扫描电镜等对样品结构和形貌进行了分析,结果表明样品具有三种层次结构组成的网络状表面形貌|室温下以波长355 nm激光激发样品,观察到紫外峰明显被抑制的发光谱.基于样品表面周期性微结构,用时域有限差分法和严格耦合波分析法对样品发光谱特性及成因进行仿真研究.结果表明,发光谱中紫外峰的被削弱与材料能级结构无关,其形成机理缘于样品表面类蝴蝶翅膀表面微结构,类似于光子晶体表面结构颜色.     

氧化锌纳米结构的制备及发光性质研究

采用化学气相沉积方法,在氩气和氧气混合气氛下制备了两种四角结构的纳米氧化锌。初始反应物为纯锌粉,反应过程中没有采用任何触媒。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光致发光光谱研究了纳米产物的结构和光学性质。获得的纳米产物为高纯的纤锌矿结构氧化锌。两种氧化锌纳米产物具有三维立体的四角结构,分别为四角锥-片状结构和四角锥-线状结构,具有较大的长径比,呈典型的微/纳结构。通过对两种氧化锌纳米结构的紫外发射峰和可见发射带的对比研究,探讨了氧化锌纳米产物可见发射带的起源,以及影响其发光性质的主要因素。     

Zinc Oxide Thin Films for Memristive Devices: A Review

Zinc Oxide (ZnO) thin films have been addressed as promising candidates for the fabrication of Resistive Random Access Memory devices, which are alternative to conventional charge-based flash memories. According to the filamentary conducting model and charge trapping/detrapping theory developed in the last decade, the memristive behavior of ZnO thin films is explained in terms of conducting filaments formed by metallic ions and/or oxygen vacancies, and their breaking through electrochemical redox reactions and/or recombination of oxygen vacancies/ions. A comparative review of the memristive properties of ZnO thin films grown by sputtering, atomic layer deposition (ALD), pulsed laser deposition (PLD), and sol-gel methods is here proposed. Sputtered ZnO thin films show promising resistive switching behaviors, showing high on/off ratios (10–10⁴), good endurance, and low operating voltages. ALD is also indicated to be useful for growing conformal ZnO layers with atomic thickness control, resulting in important resistive switching characteristics, such as relatively high on/off ratios and low operating voltages. High insulating epitaxial ZnO thin films can be obtained by PLD, showing reliable switching properties at low voltages and with good retention. On the contrary, the sol-gel approach generally results in ZnO thin films with poor resistive switching behaviors. Nevertheless, thin films derived from ZnO NPs show improved switching performances, with higher on/off ratios and lower operating voltages. Independently of the synthetic approach, doped ZnO thin films exhibit better resistive switching behaviors than pristine ones, coupling a strong increase of the on/off ratio with a more stable switching response.     

磁控溅射方法生长的氮氧锌薄膜的光学特性

氧化锌(ZnO)是一种具有六方结构的宽禁带Ⅱ--Ⅵ族半导体材料，室温下能带带隙Eg为3.37eV。由于氧化锌在室温条件下具有较高的激子束缚能(60meV)，保证了其在室温下较强的激子发光。此外氧化锌还具有较高的热稳定性和抗化学腐蚀特性，因而被认为是制作紫外半导体激光器的合适材料。自1997年首次发现ZnO室温紫外受激发射以来，ZnO已成为继GaN之后紫外发射材料的又一研究热点。但是，目前对于p型氧化锌及其发光器件的研究仍处于探索阶段，对其光电特性的研究仍需要更多投入。本文利用磁控溅射方法制备出氮氧锌薄膜样品，并通过在氧气气氛下退火处理，改变薄膜样品中氮的含量。通过X射线衍射谱、X射线光电子能谱、光致发光谱及喇曼光谱的测试，研究了氮在氧化锌薄膜中的含量变化以及氮对氧化锌薄膜的结构和光学特性的影响。     

镉掺杂氧化锌纳米晶禁带宽度的尺寸效应和掺杂效应研究

Cadmium-doped zinc oxide nanocrystals in the quantum confinement region have been firstly synthesized by a fast and facile sonochemical method.The alloyed structure of the nanocrystals is confirmed by X-ray diffraction,transmission electron microscopy,and infrared analysis.With the increase of cadmium to zinc molar ratio from 0 to 2.0,the crystallite sizes of the samples decrease from 5.1 nm to 2.6 nm,and the band gaps of the samples show a red shift then a blue shift,and a red shift again.The variations of band gaps of the samples can be interpreted by the crystallite size and the composition.It is found that both the non-thermal equilibrium environment established in the sonochemical reaction and the coordination ability of triethylene glycol solvent play crucial roles in the current preparation.     

荧光级氧化铕中锌的测定

在其他杂质元素共存条件下 ,采用标准加入法消除大量稀土基体干扰 ,在波长 2 1 3.9nm处原子吸收光谱法测定氧化锌。建立了一个荧光级氧化铕中锌的快速、准确、简便的分析方法     

生长温度对纳米氧化锌场发射性能的影响

采用锌粉和银粉为蒸发源,用热蒸发法不同温度下制备了四针状纳米氧化锌,并以单独的锌粉做对照。采用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌,X射线衍射(XRD)谱表征其晶体结构。采用丝网印刷方法将其制备为场致电子发射阴极,将阴极与印刷有荧光粉的阳极板组装成二极结构场致发射显示屏,并进行了场致电子发射特性对比实验。结果表明较高温度制备的氧化锌具有较好的场致发射性能;掺杂银粉的蒸发源制备的样品的发射性能明显优于没有掺杂银粉的样品。实验证明ZnO是一种优良的场致发射冷阴极材料,在真空电子方面具有广阔的应用前景。     

乳化-前驱物热分解法制备纳米氧化锌

以 Zn(NO3 ) 2 · 6 H2 O、Na2 CO3 - Na HCO3 为原料 ,阴离子表面活性剂为乳化剂 ,有机溶剂为分散剂 ,采用乳化法制备前驱物 ,热分解前驱物得到纳米 Zn O;XRD物相分析表明 ,产物为标准六方晶系 ;Raman光谱表明产物是 Zn O晶体 ;并通过 TG- DTA确定前驱物分解成纳米 Zn O的最佳温度为 30 0℃。     

Zinc oxide catalyzed growth of single-walled carbon nanotubes

We demonstrate that zinc oxide can catalyze the growth of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) with high efficiency by a chemical vapor deposition process. The zinc oxide nanocatalysts, prepared using a diblock copolymer templating method and characterized by atomic force microscopy (AFM), were uniformly spaced over a large deposition area with an average diameter of 1.7 nm and narrow size distribution. Dense and uniform SWNTs films with high quality were obtained by using a zinc oxide catalyst, as characterized by scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, AFM, and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM).