2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、多元氧化物材料具有可改變組元以調(diào)控其性能的優(yōu)點(diǎn),可用于紫外光電探測器、氣體感應(yīng)探測、薄膜太陽能電池等領(lǐng)域。本文選擇Zn-Sn-O 三元體系作為研究對象,采用熱蒸發(fā)氣相沉積技術(shù),開展相關(guān)納米材料可控制備和常規(guī)表征分析工作,并進(jìn)行發(fā)光性能調(diào)控等方面的探索,取得部分有意義的研究成果,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
   (1)Zn2SnO4納米材料的合成及發(fā)光特性以Zn/SnO2/活性炭混合粉末為原料,采用碳熱還原熱蒸發(fā)方法,制備出形貌類似

2、豆莢的Zn2SnO4納米材料。X 射線衍射圖譜(XRD)與拉曼(Raman)光譜分析證實(shí),產(chǎn)物中存在少量ZnO成分。進(jìn)一步的X射線光電子能譜(XPS)數(shù)據(jù)分析,半定量給出ZnO相比例(At.%≈ 8.49);同時(shí)還表明產(chǎn)物中Zn和Sn分別是以+2和+4 價(jià)氧化態(tài)存在,其中Zn2p3/2有兩個結(jié)合能分別來自ZnO和Zn2SnO4,且Zn2SnO4中Sn4+占據(jù)兩個不同的格點(diǎn)位置。室溫下光致發(fā)光(PL)譜結(jié)果顯示,除了常見的黃橙發(fā)光峰外,主

3、要與氧空位和鋅填隙等點(diǎn)缺陷相關(guān),還存在明顯的紫外發(fā)射,高斯分峰擬合為358 nm和385 nm兩個發(fā)光峰,經(jīng)過與純相ZnO發(fā)光光譜對比,確認(rèn)358 nm發(fā)光峰來自于Zn2SnO4的近帶邊復(fù)合發(fā)光。
   (2)Sn摻雜濃度對ZnO納米材料結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能的影響以Sn粉和Zn粉為原料,通過改變反應(yīng)錫鋅摩爾配比(Tin/Zinc 摩爾比分別為0.11,0.2,0.33,0.5),制備出不同Sn 摻雜濃度ZnO 納米材料,掃描電鏡(SE

4、M)形貌觀察結(jié)果顯示:隨著錫鋅摩爾比的增加,產(chǎn)物的形貌由納米針轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米鉛筆、納米片針、納米螺旋;X射線衍射圖譜結(jié)果表明摻雜并未引入其它雜相,同時(shí)摻雜的濃度高低會引起晶格常數(shù)的變化;能譜分析儀(EDS)證實(shí)了Sn的摻雜濃度(At.%)范圍從0 變化到1.378%;室溫下光致發(fā)光光譜(PL)譜顯示,隨著摻雜濃度升高,Zn1-xSnxO4 納米材料的近帶邊發(fā)光峰(NBE)略微藍(lán)移;最后從原子晶格替位角度探討摻雜對晶格結(jié)構(gòu)影響,從濃度改變引起

5、的Burstein Moss效應(yīng)來解釋發(fā)光性能調(diào)控的機(jī)理。
   (3)Sn摻雜ZnO周期調(diào)制納米結(jié)構(gòu)在較低溫度(800 ℃)條件下無催化制備Sn 摻雜ZnO 周期調(diào)制納米結(jié)構(gòu),周期單元長度為25~30 nm;高倍TEM電鏡顯示單元與單元之間被非均勻過渡層-“反轉(zhuǎn)界面”(Ibs)隔開,過渡層厚度在2.4~3 nm;XRD結(jié)果顯示該結(jié)構(gòu)有可能沿c軸擇優(yōu)生長,這與高倍TEM 晶格觀察結(jié)果一致;與此前報(bào)道In 摻雜的ZnO 調(diào)制納米結(jié)

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