2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、納米ZnO是一種具有壓電和光電特性的寬禁帶半導(dǎo)體材料,室溫下禁帶寬度為3.37eV,激子束縛能高達60 meV,保證了其在室溫下較強的激子發(fā)光。ZnO優(yōu)異的光電特性使得它在發(fā)光(激光)二極管、紫外探測器、氣敏元件、平板顯示器等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。納米ZnO的性能可以通過適當?shù)脑負诫s來調(diào)整。Co是一種典型的過渡金屬元素,具有非常豐富的電子殼層結(jié)構(gòu),能有效地調(diào)節(jié)ZnO納米結(jié)構(gòu)的表面狀態(tài),進而調(diào)控其性能及應(yīng)用。此外,Co2+與Zn2+的

2、離子半徑很接近,容易形成替位缺陷,產(chǎn)生對基體材料特性的調(diào)制作用。本文采用共沉淀法和低溫陳化法兩種方法成功制備了Co摻雜ZnO(ZnO:Co)納米粉體,利用XRD、FESEM、XPS、UV、PL等多種手段對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌及光學(xué)性質(zhì)進行了表征和研究。
   1.采用共沉淀法制備了ZnO:Co 納米粉體,研究了煅燒時間、藥品添加順序及煅燒溫度對產(chǎn)品的影響,確定了共沉淀法制備ZnO:Co納米粉體的最佳條件。制備了不同Co2+摻雜濃度的

3、ZnO:Co 納米粉體,研究了Co摻雜濃度對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Co元素以Co2+的形式替代了Zn2+進入ZnO晶格中,縮短了晶面間距,但沒有改變ZnO的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu);Co摻雜后顆粒的形貌沒有明顯變化,但顆粒粒徑略有減小。Co 摻雜減小了ZnO的禁帶寬度,從而使得紫外區(qū)的吸收和發(fā)光峰位均向高波長方向紅移。
   2.采用低溫陳化法制備了ZnO:Co 納米粉體,通過考察鋅堿摩爾比、藥品的添加順序及攪拌溫度對

4、產(chǎn)品的影響,確定了低溫陳化法制備ZnO:Co的最佳條件。在這些最佳條件基礎(chǔ)上,分別采用一步低溫陳化法和兩步低溫陳化法制備了不同Co2+摻雜濃度的ZnO:Co納米粉體,并對其結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)特性進行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩種制備方法下Co 均能以Co2+的形式成功進入到ZnO晶格;摻雜發(fā)生在顆粒的表面,并沒有改變ZnO的本體形貌。Co2+摻雜后ZnO的禁帶寬度減小,紫外吸收發(fā)生顯著紅移;ZnO:Co的本征發(fā)光峰變化不明顯,在450 nm 處出

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