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载气流量对氧化锌纳米棒阵列的影响

蔡芳芳 , 魏鸿源 , 范海波 , 杨安丽 , 张攀峰 , 刘祥林

人工晶体学报

本文研究了在金属有机化学气相沉积法(MOCVD)生长过程中,锌(Zn)源和氧(O)源载气流量的改变对ZnO纳米棒阵列的影响.通过改变源材料载气的流量,得到了直径从150 nm到20 nm范围、均一性明显改善的ZnO纳米棒.采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射图谱(XRD),拉曼光谱(Raman)和光致荧光光谱(PL)等测试手段对样品的形貌结构和光学特性进行了表征.SEM和XRD结果表明当Zn源和O源的载气流量均为1 SLM时,所得的纳米棒直径最均匀,排列整齐,垂直于衬底生长,且结晶度最好.PL谱显示纳米棒的紫外带边峰发生了蓝移,可能与表面效应的增加有关.

关键词: 氧化锌纳米棒 , MOCVD , 载气流量 , 形貌

ZnO∶xEu纳米棒的制备及其光谱性能研究

黄扬风 , 蔡业彬

人工晶体学报

采用微乳液法成功合成了Eu3+掺杂ZnO纳米棒.采用SEM、XRD和Raman光谱、紫外光谱和荧光光谱对其进行了表征.结果表明,Eu3+掺杂ZnO纳米棒保持了六方ZnO结构,Eu3+代替部分Zn2+的位置,没有其它杂质峰的存在.(100)晶面衍射峰强度比率远大于标准衍射卡片,表明ZnO纳米棒沿着一维[00l]晶面方向作取向生长.随着Eu3+浓度的增加,ZnO纳米棒直径基本保持不变,但长度变短,形貌变得较杂乱,伴随颗粒产生.紫外吸收光谱逐渐红移,荧光光谱中出现Eu3+的典型特征发射峰592 nm和612 nm,且I592nm/I612nm有减小的趋势.实验结果表明Eu3+是一种重要的光谱调节元素,能有效的调节ZnO纳米棒的光学性能.

关键词: ZnO纳米棒 , Eu3+掺杂 , 光学特性 , 微乳液法

GaN衬底掺杂模式对ZnO纳米棒光学性质的影响

户芳 , 余春燕 , 梅伏洪 , 张华 , 许并社

人工晶体学报

本文通过水热法在u-GaN(undoped GaN)/Al2 O3和p-GaN/Al2O3衬底上制备了ZnO纳米棒阵列.利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和光致发光谱(PL)对样品进行表征,研究在无种子层和金属催化剂情况下u-GaN/Al2 O3和p-GaN/Al2O3衬底对ZnO纳米棒生长的影响.结果表明,在u-GaN和p-GaN上生长的ZnO纳米棒均为六方纤锌矿结构.在p-GaN上生长的ZnO纳米棒直径较细且密度更大,这可能是由于p-GaN界面比较粗糙,界面能量较大,为ZnO的生长提供了更多的形核区域;与生长在u-GaN上的ZnO纳米棒阵列相比,p-GaN上所沉积的ZnO纳米棒在378.3 nm处有一个较强的近带边发射峰,且峰强比较大,说明在p-GaN上所制备的ZnO纳米棒的晶体质量和光学性能更好.

关键词: ZnO纳米棒 , 水热法 , GaN衬底 , 光学性能

Fe、Ni掺杂ZnO纳米棒的水热法制备与磁性能研究

张玲玲 , 魏智强 , 常迎杰 , 吴永富 , 王璇 , 杨华

人工晶体学报

采用水热法制备稀磁半导体材料,样品Zn0.95 Fe0.05O和Zn0.95Fe0.03Ni0.02O的XRD图谱和TEM图谱发现,样品具有纤锌矿结构,形貌为纳米棒状结构.XEDS分析显示,掺杂的Fe和Ni元素进入到了ZnO晶体中.RAMAN光谱表明,Zn2+被Fe2+、Ni2+替换,晶体发生拉曼光谱红移.PL光谱分析发现,在室温条件下,随着Fe2+和Ni2+的掺杂,出现了猝灭现象.VSM测量显示,掺杂样品在室温条件下存在明显的铁磁性,且这种铁磁性属于稀磁半导体的内禀属性.实验结果表明在水热法条件下,获得了ZnO基稀磁半导体材料样品,且样品具有良好的光学和磁学特性,为进一步研究稀磁半导体材料提供了一定的参考.

关键词: ZnO纳米棒 , 水热法 , 铁磁性

ZnO纳米棒/石墨烯异质结构的应用研究进展

范海波 , 王旋 , 周晨露 , 陈武军 , 郑新亮 , 姚合宝 , 刘生忠

材料导报

ZnO纳米棒具有优异的光学性质,石墨烯具有优良的电学性质并且可变形,制备出高质量ZnO纳米棒/石墨烯异质结构能够发挥两者协同效应,有望在高性能光电子器件中实现重要应用.综述了近几年来国内外关于ZnO纳米棒/石墨烯异质结构的最新研究进展,重点包括该结构的各种制备技术及特点,该结构在发光器件、太阳能电池器件、光电探测器以及光催化剂等方面的应用研究进展,最后展望了其未来发展趋势和研究重点.

关键词: ZnO纳米棒 , 石墨烯 , 异质结

纳米ZnO阵列形貌对其光催化降解性能的影响

王建瑛 , 陶强 , 张庆瑜

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.04.004

利用溶液法在不同形貌基片上制备了ZnO纳米棒阵列.通过聚苯乙烯球自组装阵列控制模板基片的形貌,制备出具有周期性结构的ZnO纳米花点阵;进而通过反应离子刻蚀聚苯乙烯球模板,实现了ZnO周期性点阵由纳米花向纳米环的结构转变.以亚甲基蓝水溶液为目标降解物,比较了不同ZnO纳米棒阵列的光降解能力,发现单位基片面积上ZnO纳米棒的有效受光面积是影响ZnO纳米棒阵列光降解能力的重要因素.

关键词: ZnO纳米棒 , 光催化降解 , 亚甲基蓝

水热法合成ZnO:Cd纳米棒及氢敏性研究

熊金龙 , 杨晓红 , 王维 , 陈露 , 王长远

硅酸盐通报

本文采用水热法成功的合成了纯ZnO和ZnO: Cd纳米棒.借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究了纯ZnO和ZnO: Cd的形貌、结构及性质.结果表明,合成的纯ZnO和ZnO: Cd均呈六角纤锌矿纳米棒结构,Cd的掺入使得纳米棒尺寸减小、品格发生膨胀.合成材料制成的薄膜型气敏传感器对氢气的敏感性研究表明,纯ZnO薄膜器件对氢气几乎不敏感,而ZnO: Cd薄膜器件灵敏度较高.当工作温度为220℃时,ZnO: Cd薄膜器件对浓度为250ppm的氢气灵敏度达到3.95,且具有良好的可重复性.

关键词: ZnO纳米棒 , Cd掺杂 , 氢敏特性

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