Eu、Li摻雜一維納米ZnO的研究.pdf

1、ZnO是Ⅱ-Ⅵ族寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體,其室溫下的禁帶寬度為3.37eV,激子束縛能高達(dá)60meV,作為短波長光電子材料在半導(dǎo)體發(fā)光器件、半導(dǎo)體激光器以及紫外探測(cè)等領(lǐng)域具有非常廣闊的發(fā)展前景。另外,納米ZnO其性能會(huì)因維度和尺度的限制而表現(xiàn)出很多特有的優(yōu)越效應(yīng),所以近年來納米ZnO的研究一直都是學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。
　　 為了獲得高效率的ZnO同質(zhì)、異質(zhì)結(jié)發(fā)光器件,現(xiàn)階段主要通過摻雜來對(duì)ZnO能隙進(jìn)行改性和剪裁。本論文主要研究ZnO

2、:Eu和ZnO:Li一維納米結(jié)構(gòu)材料,首先通過燃燒法合成樣品并對(duì)其進(jìn)行退火處理,之后對(duì)樣品的各性能進(jìn)行測(cè)試,寄希望能獲得性能良好的ZnO半導(dǎo)體材料。主要結(jié)論如下:
　　 ZnO:Eu納米材料:
　　 1、600℃退火處理樣品,Eu3+離子與主體ZnO形成過飽和固溶體,Eu3+在ZnO禁帶內(nèi)形成一個(gè)淺施主能級(jí),此雜質(zhì)能級(jí)的存在增強(qiáng)了樣品的紫外發(fā)射同時(shí)抑制了樣品的本征缺陷發(fā)射。另外Eu3+摻雜帶來的俄歇效應(yīng)和Fano效應(yīng),同

3、樣影響著樣品的發(fā)光性能。
　　 2、1000℃退火處理樣品,Eu3+離子從主體結(jié)構(gòu)中脫溶析出以Eu2O3的形式在ZnO晶體(0001)面聚集。激發(fā)態(tài)ZnO本征復(fù)合發(fā)光可以有效激發(fā)此Eu2O3,以此可以通過二次激發(fā)途徑獲得稀土離子的4f殼層發(fā)光。
　　 ZnO:Li納米材料:
　　 1、600℃退火處理樣品為間隙固溶體結(jié)構(gòu),Li+在主體能隙中提供了一個(gè)深施主能級(jí)和一個(gè)淺施主能級(jí)。淺施主能級(jí)的存在增強(qiáng)了樣品的紫外發(fā)射