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Ga掺杂对ZnO纳米结构可见光发射的抑制效应

沈庆鹤 高志伟 丁怀义 张光辉 潘楠 王晓平

Ga掺杂对ZnO纳米结构可见光发射的抑制效应

沈庆鹤, 高志伟, 丁怀义, 张光辉, 潘楠, 王晓平
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  • 采用碳热还原反应和原位掺杂的方法制备了不同Ga掺杂浓度的ZnO纳米结构. X射线衍射 显示掺杂纳米结构中为单一的氧化锌纤锌矿结构. 扫描电子显微镜 观测发现随掺杂浓度的增大, 纳米结构的形貌逐渐从纳米六棱柱变为纳米锥.光致发光 和X射线光电子能谱 测量分别发现随着掺杂浓度升高, 纳米结构的可见发光强度和其中空位 氧峰相对强度逐渐减小直至消失, 两者存在很强的相关性. 上述结果为ZnO可见光发射的氧空位机理提供了新的实验证据. 对Ga掺杂抑制纳米结构中氧空位的原因进行了分析.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB921403)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-31
  • 修回日期:  2012-02-04
  • 刊出日期:  2012-08-20

Ga掺杂对ZnO纳米结构可见光发射的抑制效应

  • 1. 中国科学技术大学物理系, 合肥 230026;
  • 2. 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室, 合肥 230026
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB921403)资助的课题.

摘要: 采用碳热还原反应和原位掺杂的方法制备了不同Ga掺杂浓度的ZnO纳米结构. X射线衍射 显示掺杂纳米结构中为单一的氧化锌纤锌矿结构. 扫描电子显微镜 观测发现随掺杂浓度的增大, 纳米结构的形貌逐渐从纳米六棱柱变为纳米锥.光致发光 和X射线光电子能谱 测量分别发现随着掺杂浓度升高, 纳米结构的可见发光强度和其中空位 氧峰相对强度逐渐减小直至消失, 两者存在很强的相关性. 上述结果为ZnO可见光发射的氧空位机理提供了新的实验证据. 对Ga掺杂抑制纳米结构中氧空位的原因进行了分析.

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