掺杂氧化锌论文-林金堂,李典伦,阮璐,丘志榕,王嘉鑫

掺杂氧化锌论文-林金堂,李典伦,阮璐,丘志榕,王嘉鑫

导读:本文包含了掺杂氧化锌论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:摩擦纳米发电机,掺铝氧化锌薄膜,溶胶-凝胶法,正摩擦材料

掺杂氧化锌论文文献综述

林金堂,李典伦,阮璐,丘志榕,王嘉鑫[1](2019)在《铝掺杂对氧化锌基摩擦纳米发电机输出性能的影响》一文中研究指出采用溶胶-凝胶工艺制备不同掺杂浓度的掺铝氧化锌薄膜,以其作为正摩擦材料制备垂直-接触分离结构的摩擦纳米发电机;通过改变铝掺杂浓度优化摩擦纳米发电机的电学输出性能。实验表明:在摩擦层接触面积为4 cm~2的情况下,当氧化锌薄膜中的铝掺杂浓度从摩尔分数2%提高到10%,摩擦纳米发电机开路电压峰值也相应提高;当铝掺杂浓度为摩尔分数10%时,摩擦纳米发电机的开路电压峰值达到最大值20 V,相比未掺杂铝时提高约一倍;当铝掺杂浓度大于摩尔分数10%时,摩擦纳米发电机的开路电压峰值呈现出下降趋势。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2019年10期)

车伟,苏徽,赵旭,程位任,刘庆华[2](2019)在《表面活性剂和n型载流子对钴掺杂氧化锌薄膜铁磁性的双重调控(英文)》一文中研究指出本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的"双重操纵效应"新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2019年04期)

黄礼丽,赵深茂,邓跃全[3](2019)在《稀土钕掺杂氧化锌纳米材料的制备及对罗丹明B的降解研究》一文中研究指出采用直接沉淀法对纳米氧化锌做稀土掺杂改性,制备了钕掺杂纳米氧化锌,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、固体荧光光谱等测试手段对产品做了分析与表征,考察掺杂对氧化锌的物相、晶体结构、荧光性质的影响,将其应用于废水中罗丹明B的光催化降解。结果表明:钕掺杂可大幅度提高纳米氧化锌在汞灯照射下的光催化性能。随着掺杂量增加,掺杂氧化锌纳米材料的光催化降解性能逐渐升高,掺加7%(物质的量分数)钕的纳米氧化锌对罗丹明B的去除率可达89.62%。(本文来源于《无机盐工业》期刊2019年08期)

蔡磊,翟保改,徐月华,黄远明[4](2019)在《可见光下钴掺杂氧化锌光催化活性的调控》一文中研究指出为了提高可见光的光催化效率,以ZnCl_2、Co(NO_3)_2·6H_2O、Na OH为原料,利用共沉淀法合成高结晶性的钴掺杂摩尔分数为1%~5%的氧化锌粉末。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见吸收光谱等手段对钴掺杂的氧化锌粉末样品的形貌、结构和光学性质进行表征。结果表明,合成的氧化锌粉末在整个可见光区都有吸收。当钴掺杂摩尔分数为3%时纳米氧化锌光催化活性最优,光催化反应速率常数为1.739 6×10~(-3)min~(-1)。基于第一性原理计算了掺钴氧化锌晶体的能带结构,结果表明,位于650 nm的吸收峰来源于氧化锌中价带到杂质能级或杂质能级到导带的电子跃迁。掺钴氧化锌可增加可见光的光催化效率。(本文来源于《现代化工》期刊2019年06期)

龚[5](2019)在《贵金属-氧化锌核壳颗粒的气敏传感机制探究与掺杂改性研究》一文中研究指出随着我国社会经济的快速发展,气敏传感器在检测环境空气质量、工业废气监测、易燃易爆与有毒害气体检测、人体呼出气体检测等领域的作用愈加重要。但是目前电阻型气敏传感器存在对低浓度的气体(小于5 ppm)灵敏度不高,选择性差等问题,因此开发高灵敏与高选择性的气敏传感器显得尤为重要。本论文从材料结构设计出发,尝试构建贵金属-氧化锌异质界面,探索这种异质界面在气敏传感中的作用,制备高灵敏的氧化锌基气敏材料。本论文选取苯、丙酮与二氧化氮作为目标气体,通过一系列表征与测试手段探究了贵金属-氧化锌异质界面对氧化锌基材料的气敏传感性能的作用与规律,并在此研究的基础之上,研制出一系列的高灵敏度与高选择性的贵金属-氧化锌核壳纳米颗粒气敏传感材料。本论文的主要研究内容和结果如下:(1)Au-ZnO异质界面的调控以及其对气敏传感性能的影响。采用两步法合成金-氧化锌核壳材料:首先采用水热法合成金-氧化锌核壳结构前驱体,利用CTAB调控ZnO在Au表面的生长速度;然后在高温下煅烧得到Au@ZnO颗粒。制备所得到的核壳Au@ZnO颗粒对低浓度苯(小于5 ppm)气敏性能较纯氧化锌有所提升,主要是因为Au与ZnO之间存在功函数差异引起了ZnO外壳电子状态改变。为了进一步地提高气敏性能,进行了尝试调控金的功函数的实验,对Au纳米颗粒进行Pd和Pt修饰。经过表面修饰之后,锻烧后的Au@ZnO核壳纳米颗粒ZnO外壳晶粒变大,气敏性能得到提高。(2)探索贵金属-氧化锌异质界面对氧化锌基材料气敏传感性能的作用机制。采用水热与煅烧两步法合成了叁种Au@ZnO、Pd@ZnO与Pt@ZnO核壳纳米颗粒。利用多种表征手段分析这几种颗粒结构与物性上的差别,并比较它们的气敏性能。发现了贵金属-氧化锌异质界面对于ZnO基材料性质的影响规律性:贵金属与氧化锌之间功函数差异越大(功函数差异比较Pt@ZnO>Pd@ZnO≈Au@ZnO),表面氧比例越高,气敏性能越好。其中Pt@ZnO核壳纳米颗粒对低浓度苯有很高的灵敏度(对1 ppm苯响应为2.7),低检测下限(10 ppb),选择性和优秀的长期稳定性,以上表明Pt@ZnO是一种非常优秀的苯系物气敏材料。(3)发现元素掺杂与贵金属-氧化锌异质界面的协同作用。实验结果表明,元素掺杂的方法可以进一步提高贵金属-氧化锌核壳纳米颗粒的气敏性能。合适的元素选择与掺杂量,既可以保留原本的核壳结构,又可以对外壳进行改性。掺杂与贵金属-氧化锌异质界面的协同作用,使得气敏传感性能得到进一步增强。适量A1元素掺杂与Pt-ZnO异质界面的协同作用促使ZnO外壳表面吸附氧比例被大大提高,从而提高了材料的气敏传感灵敏度。其中4%-A1-Pt@ZnO核壳纳米颗粒低浓度丙酮有高的灵敏度(对1 ppm与100 ppm丙酮响应分别为9.26与128),低的检测下限(20 ppb),良好的选择性和稳定性,有作为人体呼出气体检测气敏传感材料的潜质。(4)1%-Ga-Pt@ZnO核壳纳米颗粒是一种具有多种功能应用的气敏材料。首先,其对低浓度丙酮有很高的灵敏度(对1 ppm与50 ppm丙酮响应分别为13.6与296),很低的检测下限(10 ppb),良好的选择性和稳定性,有作为人体呼出气体检测气敏传感材料的潜质。1%-Ga-Pt@ZnO核壳纳米颗粒还对NO2气体有可逆p-n型半导体传导率转变现象,我们画出了其p-n型半导体传导率转变区域相图。借助这相图,可以相对准确地判断在某工作温度(T)与NO2气体浓度(C)下1%-Ga-Pt@ZnO核壳纳米颗粒对于NO2气体的p-n型半导体传感类型,因此这种材料有识别低浓度N02气体的应用前景。借助经典兰纳-琼斯势(Lennard-Jones potential function)数学模型解释了工作温度(T)与NO2气体浓度(C)调控1%-Ga-Pt@ZnO核壳纳米颗粒的可逆p-n型半导体传导率转变的机制。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2019-06-01)

霍文星[6](2019)在《氧化锌共掺杂研究及薄膜晶体管研制》一文中研究指出氧化锌(zinc oxide,ZnO)是非常重要的宽禁带半导体材料,它具有优异的光电性能、低生长温度、高耐辐射性能、无毒无害、环境友好、储量丰富等优点,在光电子学、柔性电子学、高压电子学等领域有广泛的应用前景。然而,缺乏稳定可靠的p型ZnO材料限制了其在光电子领域中的实际应用,ZnO基柔性薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)和高压薄膜晶体管(HV-TFT)则需要更优良、更稳定的性能。为此,我们从基础科学和应用技术两方面开展了研究工作。从基础科学的角度出发,我们采用共掺杂方法,研究了ZnO中的点缺陷行为,尝试为p型掺杂提供可能的解决方案。我们使用射频等离子体辅助分子束外延方法成功制备了Na-F共掺的ZnO单晶薄膜,结合X射线光电子能谱、二次离子质谱、变温霍尔效应等表征手段验证了Na-F共掺对于Na杂质固溶度的提高以及对填隙位的Na补偿施主的抑制作用。高达10~(20) cm~(-3)的F和Na的掺杂浓度并没有影响晶格常数,F的引入提高了ZnO薄膜的结晶质量,降低了表面粗糙度,增加了霍尔迁移率。F掺杂提高了ZnO薄膜的费米能级,Na填隙的形成能增加,同时Na替位的形成能降低,因此绝大多数的Na杂质都处于Zn的晶格位上,Na填隙所占比例远小于2.3%。Na-F共掺的ZnO薄膜的高掺杂浓度和低电子浓度说明绝大部分F施主都被补偿,而它的高迁移率和Na与F一致的深度分布说明Na与相邻的F离子形成(F_O~+-Na~-_(Zn))~0中性复合缺陷。掺杂还影响了ZnO薄膜的发光,在低温光致发光谱中,ZnO:F和ZnO:Na-F都存在3.352 eV附近与F施主有关的D~0X发光峰。本征ZnO出现了与Zn空位(V_(Zn))有关的深能级发光,而ZnO:F中F_O~+-(1_(Zn)~(2—)复合缺陷的形成消除了孤立的V_(Zn)缺陷,因此没有出现深能级发光。在ZnO:Na-F中(F_O~+-Na~-_(Zn))~0的形成导致大量V_(Zn)残留,增强了深能级的发光。从应用技术的角度出发,我们研制了ZnO基柔性薄膜晶体管,探索了两种耐高温的柔性衬底,通过退火提高器件的性能和稳定性。目前柔性薄膜晶体管主要是基于有机聚合物衬底,然而它们难以承受较高的处理温度,热膨胀系数比较大,对水和氧气的阻隔能力差,对器件的性能、稳定性、使用寿命等有很大的影响。我们首先研究了金属铜衬底上的柔性ZnO TFT,采用电镀铜工艺获得了25μm厚的柔性金属铜箔,解决了金属衬底表面粗糙的问题,退火后TFT的性能和稳定性有所提升,在10,000次弯曲后性能仍然保持稳定。然后我们研究了云母衬底上的柔性透明InGaZnO(IGZO)TFT,它在可见光范围内的平均透过率高达86.75%。随着退火温度的升高,TFT的电学性能和稳定性增加。15μm厚的云母具有极佳的机械性能,在10,000次弯曲后TFT的性能仍然保持稳定。这两种耐高温的材料都有利于高性能、高稳定性的柔性电子器件的实现与实际应用。从应用技术的角度出发,我们还研制了高压薄膜晶体管。为了解决栅绝缘层和沟道层界面缺陷态对HV-TFT的击穿电压和开关比的影响,我们采用双层沟道结构钝化了这些界面缺陷态,实现了高性能的HV-TFT。我们首先分别研究了两层沟道的不同厚度对于TFT性能和稳定性的影响。低阻层IGZO具有10~(19) cm~(-3)量级的电子浓度,钝化了界面缺陷态,它非常光滑的表面形貌提供了良好的同质界面,TFT的迁移率、亚阈值摆幅、阈值电压、回滞电压等性能都大幅提升。厚的高阻层IGZO会增大源漏电极与沟道的接触电阻,也会使回滞曲线由顺时针转变为逆时针。然后我们采用最优的双层条件制备了HV-TFT,它的开关比高达10~(10),击穿电压高于200 V。承受高压的错排(offset)结构只影响过阈值区的电流,而不影响阈值电压、回滞电压、关态电流。TCAD仿真与实验结果的对比说明高的开态电流来自于低阻层IGZO所提供的导电通道。最后我们介绍了薄膜晶体管中广泛存在的关态时漏极电流转变为负向的现象。通过建立TFT在关态时的动态等效电路,我们得出负向的漏极电流来源于栅绝缘层电容的放电效应。当漏极电压较小、初始栅压较小、扫描速度较大、栅绝缘层电阻较大、电容较大、漏极接触电阻较小时,关态漏极电流更容易出现负值。通过上述研究,我们揭示了ZnO中一些点缺陷的行为,有利于理解ZnO的电学和光学特性,对于相关材料的研究也有借鉴意义;我们提高了柔性薄膜晶体管的性能和稳定性,提出的两种耐高温衬底也不仅仅局限于TFT的应用;我们在高压薄膜晶体管中引入了双层沟道结构,提高了击穿电压和开关比,有助于可穿戴器件等领域的发展;我们阐述了TFT的异常关态电流现象及其原因。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01)

黄文艺,吕晓威,谭嘉麟,程昊,冯军[7](2019)在《镧掺杂氧化锌的制备及其降解染料废水研究》一文中研究指出用乙酸锌、氧化镧制备La掺杂氧化锌,研究La掺杂氧化锌光催化降解甲基橙染料废水的性能。结果表明,La掺杂能够明显提高氧化锌对甲基橙的降解率,当La的掺杂量为5%时,照射120 min,甲基橙的降解率达到95. 2%。(本文来源于《应用化工》期刊2019年06期)

林存冲[8](2019)在《金属掺杂氧化锌基相对湿敏传感器性能研究》一文中研究指出近年来,由于在人类生活和工业生产中对湿度的监控越来越严格,因此湿度传感器获得了极大的应用与普及,而湿度传感器的性能取决于对湿度敏感材料的选择。氧化锌(ZnO)半导体材料由于其极好的结晶性,高电子霍尔迁移率和良好的热稳定性,尤其是结构形貌的可控性,成为研发低成本、高性能湿度传感器最有潜力的材料之一。然而纯氧化锌(ZnO)湿敏材料依然存在选择性、稳定性、抗干扰能力差等问题,因此期望利用金属元素对ZnO进行修饰来提高氧化锌湿敏材料的性能。金属元素的修饰可以促进氧化锌(ZnO)纳米半导体材料形成具有大比表面积,高活性位点,丰富氧空位的新型湿敏材料。另外,金属元素的修饰还能够增强氧化锌(ZnO)纳米半导体材料的电学特性。因此,吸引了人们对合成新型氧化锌(ZnO)基湿度敏感材料极大的兴趣,成为研发低成本高性能湿度传感器最热门的材料。基于以上观点,本文利用镁和金纳米粒子(AuNPs)成功改性了ZnO纳米半导体材料,对其研究如下:一.通过溶胶-凝胶法成功制取了具有高活性位点和丰富氧空位的Mg掺杂ZnO微米球。经过形貌和结构的分析可知Mg~(2+)成功的掺进了ZnO的晶格中。在室温的条件下,对Mg掺杂ZnO纳米材料进行了湿敏测试。结果表明Mg掺杂ZnO(1.5mol%)微米球在湿度从11%至95%RH的环境中具有最佳的湿敏性能。Mg掺杂ZnO(1.5mol%)阻抗变化约4个数量级,且具有良好的线性响应,小滞后性(4.1%),快速的传感恢复时间(12 s)及响应时间(24 s)。此外,用复阻抗图谱分析了Mg掺杂ZnO(1.5mol%)微球的感湿机理,为湿敏材料进一步优化和器件结构的设计提供了理论指导。二.利用溶胶-凝胶法成功的获取了具有高灵敏度湿度传感性能的纳米金粒子(AuNPs)修饰的黑色ZnO纳米棒(6mL AuNPs)。从EDS和TEM的结论可知纳米金粒子(AuNPs)成功的与黑色ZnO进行了复合。通过SEM清楚地观察到AuNPs/ZnO(6mL AuNPs)纳米棒垂直排列生长并且其内部是相互联通的骨架空间结构,这样的形貌结构可以对水分子进行快速地传递和运输,从而增强其湿敏性能。湿敏测试结果表明,在不同湿度(11%RH到95%RH)环境下,AuNPs/ZnO湿度传感器比纯ZnO湿度传感器具有更快的响应,AuNPs/ZnO湿度传感器(6mL AuNPs)的灵敏度比纯ZnO湿度传感器高出叁个数量级的变化,湿度滞后性低至2.8%,响应和恢复时间分别为32.6s和5.6s。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-20)

郭凯妍,余军汝,梁雨晴,龙飘,朱燕钧[9](2019)在《铈掺杂氧化锌六角杯型结构纳米光催化剂的制备及其性能研究》一文中研究指出通过微波辅助水热技术制备了新颖的六角杯型铈掺杂氧化锌(Ce/ZnO)纳米光催化材料.利用XRD,SEM,XPS,UV-Vis DRS等手段表征了上述材料的结构、形貌及光学特性.讨论了Ce/ZnO六角杯型结构可能的生长机理.实验结果表明:光催化降解罗丹明B(RhB)的反应中,稀土Ce掺杂可以拓宽ZnO的光吸收范围,并进一步提高其光催化活性;不同的Ce掺杂浓度对Ce/ZnO光催化性能的影响存在一定的差异;Ce/ZnO在模拟太阳光激发下,经循环使用6次之后RhB的催化降解效率仍非常可观.该样品性能的提高得益于二元异质复合材料高效的光生电子和空穴的分离能力.(本文来源于《浙江师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

吴本泽,李锦,刘卫梦,李强[10](2019)在《锰掺杂纳米氧化锌/石墨烯复合光催化剂的制备》一文中研究指出为了提高氧化锌的光催化性能、净化水体有机污染,通过共沉淀、退火和光还原处理成功制备了锰掺杂浓度为4 at%的纳米氧化锌与石墨烯复合光催化剂,并采用扫描电镜、X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱仪和紫外可见分光光度计进行表征和光催化活性测试.表征结果显示锰掺杂纳米氧化锌成功附着在石墨烯表面;掺杂后的锰离子以正叁价形式存在于纳米氧化锌晶格中,同时增大了纳米氧化锌的带隙.光催化活性测试结果表明所合成的样品与纯氧化锌和纳米氧化锌/石墨烯复合材料相比具有较高的光催化性能,其光催化效率达到100%.(本文来源于《新疆大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

掺杂氧化锌论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的"双重操纵效应"新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

掺杂氧化锌论文参考文献

[1].林金堂,李典伦,阮璐,丘志榕,王嘉鑫.铝掺杂对氧化锌基摩擦纳米发电机输出性能的影响[J].电子元件与材料.2019

[2].车伟,苏徽,赵旭,程位任,刘庆华.表面活性剂和n型载流子对钴掺杂氧化锌薄膜铁磁性的双重调控(英文)[J].ChineseJournalofChemicalPhysics.2019

[3].黄礼丽,赵深茂,邓跃全.稀土钕掺杂氧化锌纳米材料的制备及对罗丹明B的降解研究[J].无机盐工业.2019

[4].蔡磊,翟保改,徐月华,黄远明.可见光下钴掺杂氧化锌光催化活性的调控[J].现代化工.2019

[5].龚.贵金属-氧化锌核壳颗粒的气敏传感机制探究与掺杂改性研究[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2019

[6].霍文星.氧化锌共掺杂研究及薄膜晶体管研制[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019

[7].黄文艺,吕晓威,谭嘉麟,程昊,冯军.镧掺杂氧化锌的制备及其降解染料废水研究[J].应用化工.2019

[8].林存冲.金属掺杂氧化锌基相对湿敏传感器性能研究[D].新疆大学.2019

[9].郭凯妍,余军汝,梁雨晴,龙飘,朱燕钧.铈掺杂氧化锌六角杯型结构纳米光催化剂的制备及其性能研究[J].浙江师范大学学报(自然科学版).2019

[10].吴本泽,李锦,刘卫梦,李强.锰掺杂纳米氧化锌/石墨烯复合光催化剂的制备[J].新疆大学学报(自然科学版).2019

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