過渡金屬摻雜ZnS基稀磁半導(dǎo)體水熱法制備及性能研究.pdf

1、ZnS是一種常溫下的紫外發(fā)射材料，除此之外，硫化鋅還具有一些優(yōu)異的性能（壓電導(dǎo)電、紫外吸收、鐵磁等），其應(yīng)用涉及到許多的領(lǐng)域，例如，稀磁特性器件、太陽能、壓電和熱電器件等。國(guó)內(nèi)外的許多研究者都積極地投入到硫化鋅基稀磁半導(dǎo)體稀土以及過渡金屬摻雜的研究工作中。硫化鋅通過摻雜導(dǎo)致內(nèi)部能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，研究其改變對(duì)性質(zhì)的影響，就光學(xué)性質(zhì)在提高其優(yōu)異性能方面，研究者們做了大量的工作。ZnS基稀磁半導(dǎo)體材料的制備方法大體可以分為物理和化學(xué)兩大類方法

2、，其中化學(xué)合成法操作簡(jiǎn)單、不需貴重儀器、價(jià)格低廉，這是化學(xué)合成法的優(yōu)點(diǎn)，但是同樣化學(xué)合成法也有其缺點(diǎn)，由于反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，導(dǎo)致反應(yīng)過程復(fù)雜，反應(yīng)結(jié)果與預(yù)期效果有一定偏差。
　　本文選擇 ZnS體系作為研究對(duì)象，側(cè)重于納米 ZnS基稀磁半導(dǎo)體材料的低溫液相化學(xué)方法的制備和液相中無機(jī)晶體的生長(zhǎng)過程和形成機(jī)理，并對(duì)摻雜后的 ZnS基稀磁半導(dǎo)體的光學(xué)以及磁學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。
　　采用水熱法制備摻雜的 ZnS納米顆?！猌n1-xMnx

3、S（x=0,0.01，0.03,0.05,0.07,0.10），Zn1-xNixS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10），研究不同摻雜比例 Mn、Ni離子對(duì) Zn1-xMnxS（x=0,0.01，0.03,0.05,0.07,0.10）、Zn1-xNixS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10）納米顆粒光致發(fā)光及磁學(xué)性質(zhì)的影響。通過 X射線衍射(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)樣品的物相和形

4、貌進(jìn)行分析表征。結(jié)合光致發(fā)光光譜（PL）和紫外可見分光光度計(jì)（UV-vis）研究分析樣品的光學(xué)性能，振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）分析樣品的磁學(xué)性能。
　　結(jié)果顯示 Zn1-xMnxS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10），Zn1-xNixS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10）為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的球形納米晶，晶粒大小均勻，粒徑在15～20nm之間。錳離子摻入使得晶體的光致發(fā)光光譜（PL）和紫外