摻雜T-ZnO的制備與性能.pdf

1、本論文采取在ZnO晶格中引入雜質(zhì)離子的方式，制備出摻Al，F(xiàn)e和Ag等元素的T-ZnO摻雜樣品，并對(duì)摻雜樣品的吸附作用、導(dǎo)電電性、氣敏特性、光學(xué)和磁學(xué)性能以及相關(guān)元器件制備進(jìn)行探索研究，取得了一些有意義的結(jié)果： 用T-ZnO對(duì)Fe3+，Al3+和Cu2+溶液進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，用等離子發(fā)射光譜儀(IPS)對(duì)溶液中金屬離子濃度測量和采用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)等手段對(duì)金屬離子在T-ZnO表面狀態(tài)進(jìn)行研究。 采取溶

2、液浸漬法和高溫?zé)Y(jié)相結(jié)合制備Al摻雜的T-ZnO，研究了摻雜濃度對(duì)T-ZnO的形貌和結(jié)構(gòu)的影響，測試了不同氣氛退火和Al摻雜處理的T-ZnO晶須的粉體電阻率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)H2條件退火有利于T-ZnO電阻率的降低；Al摻雜能有效降低T-ZnO晶須的電阻率。 用高溫固溶工藝制備了Al，F(xiàn)e和Ag摻雜T-ZnO氣敏材料并制作了燒結(jié)型厚膜氣敏元件，測試了元件對(duì)H2S，NH3，C2H5OH和H2的敏感特性，研究了摻雜劑、摻雜工藝和材料形貌結(jié)構(gòu)

3、對(duì)T-ZnO材料氣敏特性的影響規(guī)律。 采用真空高溫固溶工藝制備了不同濃度摻雜Fe的T-ZnO，利用XRD研究了摻雜后T-ZnO的物相結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Fe在ZnO中的固溶度約為0.7mol％，超過此極限，F(xiàn)e以第二相(ZnFe2O4)形式出現(xiàn)。用熒光光譜研究其發(fā)光性能發(fā)現(xiàn)摻雜后的T-ZnO發(fā)光強(qiáng)度隨摻雜濃度增加先降低后增加。分析認(rèn)為，綠光的發(fā)光機(jī)理是電子由Vo到VZn躍遷引起的。 采用超導(dǎo)量子干涉測試儀(SQUID)和穆斯堡