Cu掺杂ZnO纳米结构的制备及其物性研究.pdf

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1、分类5}：——UDC密级：堕坌Ⅱ编号：a骈Cu掺杂ZnO纳米结构的制备及其物性研究Cu-dopedZnOuanostructurespreparationandphysicalpropertiesstudies学位授予单位及代码：拯壹型王盔堂!!Q!墅2学科专业名称及代码：避星盔物理!QZQ2堂2研究方阿：墨星佳物理甲l荐学位绂别：亟±指导教帅：王晓垡熬攫研冗生：塞![主堡论文起止时M；靼!Q：Q2=2Q!!：12文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可毗将

2、本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索．也可采用影印、缩日】或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：i堑4至三I———出生一年—￡月—塑f]指导导师签名2盟叁翌!!年￡月—!簖f摘要ZnO是重要的11．Vl旗半导体材料，真纳米结构由于独特的性质是目前研究的重点。木论文以Cu作为掺杂源．制备Cu掺杂的ZnO纳米结构，并分析不同掺杂量对ZnO物性的影响。主要完成以下工作：I．采用溶胶凝胶法成功制备了不同含量的Cu掺杂的ZnO纳米颗粒。通过XRD数据对样品的组成成分分析发现其结构都为六角纤锌矿结构。另外通过X射线能谱发现，样品中的c

3、u掺杂禽量于配比溶液摩尔浓度比基本一致。FESEM和TEM观察样品的为颗粒状，分布较为均匀，其直径在20-30rim之间。另外．这些颗粒有埘聚情况发生，我们考虑这与ZnO的制各过程和纳米材料本身的特性有直接关系。2用XPS分析发现：当生成的样品浓度变化刚，其掺入元素的化台价也相应的改变，这与之前的XRD数据一致。另外．该样品的紫；'l'rgl收光谱分析结聚显示其吸收在375．390rim范闱内。但是当随着cu的掺杂浓度升高，光暗中的峰逐渐减弱并有微弱红移。3我们埘样品进行了磁学性质的测试，磁性测试表明我们成功制备出的样品都具有室温铁磁性。其巾

4、屉大的饱和磁化强度和矫顽力分别为O043emu／g和4250e，最小的饱和磁化强度和矫顽力分别为0006emu／g和860e。说明这种具有优秀光学特性掺杂纳米结构有报好的磁学特性因此更好的应用前景。关键词：Cu掺杂ZnO纳来结构光学性质半导体、r———————————————————————————————————————————————————————————————————、ABsTRAcTpropertieswassuccessfullypreparedbysol-gelmethodInaddition．byX—mdimionspect

5、roscopyfoundthatthesampleonlyZn．CuandOc]elneatsThroughSEMandIEMtest．thediameterofsampleisrangein20·30nmInaddition，areunionfunctionwashappenintheseparticles．atthesatflctimethedist6butionismorctmiformweconsiderthatadirectrelationshipwiththepreparedprocessandthecharacteristics

6、ofnanomateriMs2ByX-myphotoelectronspectroscopyanalysisthechemicalstateofdopingelementchangewhendopingconcentrationchangewhichaccordingwithXRDdataInotherhandItCallbefoundthaitheabsorptionedgeofthesamplearebetween375-390nmthrotl曲theteststudyofUV-visibleabsorptionspectraWithth

7、edopingratioincreases．theabsorptionbandofthebandwidthincreases．theintertsi竹decreased．andred·shiftedwasappearedTheike．,eofphotoluminesceneespectraofthepreparedsamplesfurthestudyofoptica[propertiesandlbtmdthatonly3％ofthedopingconcentrationinthesampleat380nmwithanear-UVexciton

8、pcak，However．withCudopingconcentrationincreased．thespactrtlmpeaksweakenandaweakred