Co、Ni摻雜ZnO納米結(jié)構(gòu)的制備、表征及性能研究.pdf

1、ZnO納米材料由于其在自旋功能器件、紫外發(fā)射器、氣體傳感器、壓電傳感器等方面有著潛在的運用，近十年來受到研究者們的廣泛關(guān)注。通過摻雜對ZnO納米材料進(jìn)行改性，已經(jīng)成為研究的熱點。本文用電化學(xué)沉積法制備出了Co、Ni摻雜ZnO薄膜，用溶膠-凝膠法制備出了Co摻雜ZnO納米結(jié)構(gòu)，通過對他們的形貌結(jié)構(gòu)、光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)的表征，研究他們的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與制備條件之間的關(guān)系，探討光致發(fā)光以及室溫鐵磁性的起源。本文主要研究內(nèi)容概況如下：
　　1.利

2、用二次陽極氧化法在0.3M草酸電解液和1M硫酸電解液中制備不同孔徑、高度有序的多孔氧化鋁模板，用SEM對模板的形貌進(jìn)行表征，詳細(xì)地介紹了二次陽極氧化法制備有序氧化鋁模板的工藝、有序孔陣列形成的機理以及影響模板有序性及孔徑大小的因素。介紹了本實驗組的一個專利，一種去除納米氧化鋁模板背面金屬鍍層的方法及裝置。利用電化學(xué)沉積方法在氧化鋁模板中制備了Co-ZnO納米棒，用場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM，JSM-6700F)、電子能量色散譜(EDS

3、)對樣品的形貌結(jié)構(gòu)及元素組成進(jìn)行了測試分析，通過紫外-可見吸收光譜分析，Co的摻雜使ZnO的帶隙變寬。
　　2.利用電化學(xué)沉積法和溶膠-凝膠法分別在純Zn片上制備出了Co摻雜ZnO薄膜樣品。在不同溫度、不同PH值、不同電流下制備出了不同的樣品，并對其形貌和元素進(jìn)行了對比，最終尋找到最佳的溶液配方。XRD結(jié)果顯示樣品A為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，而沒有其它相關(guān)雜質(zhì)相。通過SEM、PL、XPS及VSM對樣品A進(jìn)行了表征發(fā)現(xiàn)，Co2+替代了Zn2