Co掺杂浓度对ZnO纳米棒结构和光学性能影响研究

作者：刘巧平; 李琼; 耿雷英; 吕媛媛; 杨延宁; 张富春

来源：人工晶体学报, 2019, 48(06): 1007-1018.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.06.007

• 氧化锌纳米棒
• Co掺杂
• 水热法
• 光学性质
• 可见发光峰

采用水热法以不同浓度Co掺杂合成了具有六方纤锌矿结构的ZnO纳米粉体,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱、X射线光电子光能谱分析法(XPS)、(光致发光) PL谱等分别对样品的形貌、结构、光学性能进行了测试和表征。结果表明:随着Co掺杂浓度的增大,纤锌矿ZnO的晶体结构没有改变,且Co以二价离子Co2+的形式掺杂进入ZnO晶格;同时花状ZnO纳米棒的均匀性变差,不同浓度Co掺杂ZnO纳米棒中均出现了少量且尺寸较小的单根纳米棒。PL光谱显示:随着Co掺杂浓度增大,样品的紫外发光峰没有明显地变化,而可见发光峰的强度先减小再增大,说明样品的缺陷先降低再提高。当Co掺杂的浓度为2. 0%时,所制备的ZnO花状纳米棒可见发光峰相对最低,其具有较小的缺陷。