过渡金属掺杂ZnS基稀磁半导体水热法制备及性能研究.pdf

是一种常温下的紫外发射材料，除此之外，硫化锌还具有一些优异的性能（压电导电、紫外吸收、铁磁等），其应用涉及到许多的领域，例如，稀磁特性器件、太阳能、压电和热电器件等。国内外的许多研究者都积极地投入到硫化锌基稀磁半导体稀土以及过渡属掺杂的研究工作中。硫化锌通过掺杂导致内部能带结构发生改变，研究其改变对性质的影响，就光学性质在提高其优异性能方面，研究者们做了大量的工作。基稀磁半导体材料的制备方法大体可以分为物理和化学两大类方法，其中化学合成法操作简单、不需贵重仪器、价格低廉，这是化学合成法的优点，但是同样化学合成法也有其缺点，由于反应在溶液中进行，导致反应过程复杂，反应结果与预期效果有一定偏差。　　本文选择体系作为研究对象，侧重于纳米基稀磁半导体材料的低温液相化学方法的制备和液相中无机晶体的生长过程和形成机理，并对掺杂后的基稀磁半导体的光学以及磁学性质进行研究。　　采用水热法制备掺杂的纳米颗粒—（=，），（=），研究不同掺杂比例、离子对（=，）、（=）纳米颗粒光致发光及磁学性质的影响。通过射线衍射()和透射电子显微镜()对样品的物相和形貌进行分析表征。结合光致发光光谱（）和紫外可见分光光度计（）研究分析样品的光学性能，振动样品磁强计（）分析样品的磁学性能。　　结果显示（=），（=）为六方纤锌矿结构的球形纳米晶，晶粒大小均匀，粒径在～之间。锰离子掺入使得晶体的光致发光光谱（）和紫外可见分光光度计（）发生变化，经过不同比例之间的比较发现锰离子的掺入改变了的发光能力，当锰离子掺杂浓度在可控范围内，的发光强度随离子浓度的增大先减小后增大。振动样品磁强计（）图谱显示，掺杂镍离子有较为显著的铁磁性，随着掺杂量的增大，样品饱和磁化强度和矫顽力先减小后增大，这说明掺杂镍离子改变了的磁学性质。