过渡金属与F共掺杂ZnO薄膜结构及磁、光特性?

摘要：

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了过渡金属元素与F共掺杂Zn0.98?xT MxF0.02O (T Mx =Cu0.02, Ni0.01, Mn0.05, Fe0.02, Co0.05)薄膜,进而利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见透过谱、光致发光及振动样品磁强计等研究了薄膜的表面形貌、微结构、禁带宽度及光致发光(PL)和室温磁学特性.研究表明：掺杂离子都以替位的方式进入了ZnO晶格,掺杂不会破坏ZnO的纤锌矿结构.其中Zn0.93Co0.05F0.02O薄膜样品的颗粒尺寸最大,薄膜的结晶度最好且c轴择优取向明显；Zn0.93Mn0.05F0.02O薄膜样品的颗粒尺寸最小,薄膜结晶度最差且无明显的c轴择优取； Cu, Ni, Fe与F共掺杂样品的颗粒尺寸大小几乎相同. TM掺杂样品均表现出很高的透过率,同时掺杂后的薄膜样品的禁带宽度都有不同程度的红移. PL谱观察到Zn0.98?xT MxF0.02O薄膜的发射峰主要由较强的紫外发射峰和较弱的蓝光发射峰组成. Zn0.93 Mn0.05 F0.02 O薄膜样品的紫外发光峰最弱,蓝光发射最强,饱和磁化强度最大；与之相反的是Zn0.96Cu0.02F0.02O薄膜,其紫外发光峰最强,蓝光发射最弱,饱和磁化强度最小.结合微结构和光学性质对Zn0.98?xT MxF0.02O薄膜的磁学性质进行了讨论.

关键词：ZnO薄膜、溶胶-凝胶法、光学性质、磁学性质

分类号：O47;TN2

资助基金：四川省学术和技术带头人培养基金25727502;西南民族大学研究生学位点建设项目批准号:2015XWD-S0805资助的课题.* Project supported by the Sichuan Provincial Foundation for Leaders of Disciplines in Science and Technique, ChinaGrant 25727502;the Foundation for Graduate Degree of Southwest University for Nationalities, ChinaGrant 2015XWD-S0805

在线出版日期：2016-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：247503-0-247503-11