過渡金屬摻雜ZnS基稀磁半導體水熱法制備及性能研究.pdf

1、ZnS是一種常溫下的紫外發(fā)射材料，除此之外，硫化鋅還具有一些優(yōu)異的性能（壓電導電、紫外吸收、鐵磁等），其應用涉及到許多的領域，例如，稀磁特性器件、太陽能、壓電和熱電器件等。國內(nèi)外的許多研究者都積極地投入到硫化鋅基稀磁半導體稀土以及過渡金屬摻雜的研究工作中。硫化鋅通過摻雜導致內(nèi)部能帶結(jié)構發(fā)生改變，研究其改變對性質(zhì)的影響，就光學性質(zhì)在提高其優(yōu)異性能方面，研究者們做了大量的工作。ZnS基稀磁半導體材料的制備方法大體可以分為物理和化學兩大類方法

2、，其中化學合成法操作簡單、不需貴重儀器、價格低廉，這是化學合成法的優(yōu)點，但是同樣化學合成法也有其缺點，由于反應在溶液中進行，導致反應過程復雜，反應結(jié)果與預期效果有一定偏差。
　　本文選擇 ZnS體系作為研究對象，側(cè)重于納米 ZnS基稀磁半導體材料的低溫液相化學方法的制備和液相中無機晶體的生長過程和形成機理，并對摻雜后的 ZnS基稀磁半導體的光學以及磁學性質(zhì)進行研究。
　　采用水熱法制備摻雜的 ZnS納米顆粒—Zn1-xMnx

3、S（x=0,0.01，0.03,0.05,0.07,0.10），Zn1-xNixS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10），研究不同摻雜比例 Mn、Ni離子對 Zn1-xMnxS（x=0,0.01，0.03,0.05,0.07,0.10）、Zn1-xNixS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10）納米顆粒光致發(fā)光及磁學性質(zhì)的影響。通過 X射線衍射(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)對樣品的物相和形

4、貌進行分析表征。結(jié)合光致發(fā)光光譜（PL）和紫外可見分光光度計（UV-vis）研究分析樣品的光學性能，振動樣品磁強計（VSM）分析樣品的磁學性能。
　　結(jié)果顯示 Zn1-xMnxS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10），Zn1-xNixS（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10）為六方纖鋅礦結(jié)構的球形納米晶，晶粒大小均勻，粒徑在15～20nm之間。錳離子摻入使得晶體的光致發(fā)光光譜（PL）和紫外