摻雜ZnSe稀磁半導(dǎo)體前驅(qū)物納米帶的合成及其磁光性質(zhì)研究.pdf

1、Ⅱ-Ⅵ族納米材料作為一類新型光電功能材料，近年來得到了廣泛的研究。其相應(yīng)的體相材料為直接帶半導(dǎo)體，對其納米相發(fā)光特性的研究多集中在激子及空位、缺陷等的發(fā)射。 ZnX(X=S、Se、Te)作為寬禁帶半導(dǎo)體，是發(fā)光材料的最佳基質(zhì)。自1993年R．N．Bhargava合成了有機相中尺寸為2～3納米的ZnS：Mn穩(wěn)定溶膠并研究了其光學(xué)性質(zhì)以來，摻雜稀磁半導(dǎo)體(DMS)MnZnS因其優(yōu)越的磁光特性受到了人們的廣泛關(guān)注，由此也激發(fā)了人們對摻雜稀磁半

2、導(dǎo)體合成新途徑及其性質(zhì)的多種探索研究。本論文研究采用了改進的水熱合成途徑，成功地制備了稀磁半導(dǎo)體Mn、Cu摻雜ZnSe前驅(qū)物納米帶(Mn-doped or Cu-doped ZnSePrecursor Nanoribbon Bundles： Mn<,x>Zn<,1-x>Se·en<,3>， Cu<,x>Zn<,1-x>Se·en<,3> ， en=ethylenediamine)，與傳統(tǒng)制備方法相比，具有省時、高效的優(yōu)勢；并對摻雜產(chǎn)物磁

3、光性質(zhì)進行了研究。 主要研究內(nèi)容歸納如下： 1．通過控制合適的實驗條件，得到分散性、均一性都很好的摻雜產(chǎn)物。與傳統(tǒng)方法相比，具有省時高效的優(yōu)勢。電子能譜儀(XPS)，熱重分析儀(TGA)，場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)被用來表征這種前驅(qū)物的組成與形貌。 2．合成了一系列不同摻雜濃度的Mn<,x>Zn<,1-x>Se·en<,3>及Cu<,x>Zn<,1-x>Se·en<,3>：利用電子順磁共振波譜(EPR)研

4、究摻雜ZnSe前驅(qū)物納米帶中Mn<'2+>-MnM<'2+>及Cu<'2+>-Cu<'2+>的相互作用情況，由此來分析和判定Mn<'2+>、Cu<'2+>的摻雜效率及摻雜狀態(tài)。 3．熒光發(fā)射光譜(PL)譜圖用來表征摻雜化合物的光學(xué)性能。研究顯示，Mn的摻雜大大提高了ZnSe的熒光發(fā)光強度。能夠增強熒光發(fā)射強度的Mn的躍遷(<'4>T<,1>→<'6>A<,1>)取決于Mn在納米顆粒中的平均數(shù)量。當(dāng)Mn的摻雜濃度提高時，熒光發(fā)射峰