ZnO基納米稀磁半導體及CdS納米半導體的制備與性能研究.pdf

1、金屬氧化物、Ⅲ-Ⅴ、Ⅱ-Ⅵ等納米半導體材料的有別于塊體的獨特的功能性質已廣泛應用于諸多領域，是當今先進材料領域的研究前沿與熱點之一。納米稀磁(DMSs)半導體由于非磁性半導體中的部分原子被微量過渡金屬或稀土元素等具有固有磁矩的順磁性離子取代，順磁性離子的局域磁矩將會與帶電電子形成強的自旋-自旋交互作用，而兼具有半導體和磁性材料的性質，其電荷和電子自旋在自旋電子器件中具有潛在的應用。同時稀磁半導體還具有磁光電效應、磁性離子和載流子交換互作

2、用所引起的巨g因子效應、巨法拉第旋光效應等許多新的物理效應，所以稀磁半導體的研究不僅豐富磁學和半導體理論，同時為一些新技術的發展提供了有利的條件，而引起了眾多科研工作者的關注。
　　 2000年Dietl預言了過渡金屬摻雜ZnO基稀磁半導體存在室溫鐵磁性的理論，再次掀起了研究者對ZnO性質的研究的高潮。目前，在ZnO基的稀磁半導體的研究體系中，Fe、Co、Ni、Mn、Cu等多種過渡金屬元素已經作為摻雜對象進入研究者的視野。

3、>　　 同樣，CdS也是一種非常重要的Ⅱ-Ⅵ族半導體，其禁帶寬度為2.42eV。由于物理、化學性質與材料本身的尺寸有關，而引起廣泛關注。在光敏電阻、光學傳感器、光催化、太陽能電池、生物醫學和電致發光器件等方面有著廣泛的應用前景，被認為是最具有前景的材料之一。
　　 采用水熱法成功制備了不同摻雜濃度的Zn1-xFexO、Zn1-xNixO(x=0、0.01、0.05、0.10和0.20)納米稀磁半導體材料和CdS納米半導體，并利

4、用X射線衍射(XRD)對樣品的晶格參數進行了表征;利用透射電子顯微鏡(TEM)和相應選區電子衍射(SAED)觀察了樣品的形貌及微觀結構;由X射線能量色散分析譜儀(XEDS)測定了樣品的組成元素;依據拉曼光譜(Raman)分析了樣品的結構;采用紫外可見分光光度計(UV-vis)和光致發光光譜(PL)對樣品的光學性能進行了分析;樣品的磁滯回線由振動樣品磁強計(VSM)進行測量。
　　 結果分析表明:隨著Fe離子的摻入，Zn1-xFe