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摘要
氧化锌(ZnO)具有独特的物理和光学性质,对ZnO进行适当的掺杂对调节其光电子器件的光电性能有重要的作用。采用低温水热法合成了未掺杂、Ag掺杂、Cu掺杂和Ag+Cu共掺杂的ZnO纳米棒(NRs)阵列,同时研究了单掺杂和共掺杂对ZnO NRs的形貌、结构和光学性能的影响。结果表明:不同掺杂条件下制备的ZnO NRs均为纤锌矿结构,具有较强的(002)晶面衍射峰,且Ag+Cu共掺杂与未掺杂的ZnO NRs的衍射峰相似,这是由于比Zn2+半径小的Cu2+掺杂和比其大的Ag+掺杂引起的晶格畸变的协同影响所致。受纳米棒尺寸效应和能带重整化效应的双重影响,所有掺杂的ZnO NRs的紫外发射峰红移。与未掺杂的ZnO NRs相比,由于氧空位等缺陷浓度的增加,共掺样品的可见光发射峰的强度略增加,介于Ag或Cu单掺杂之间。因此,Ag和Cu的共同掺杂为ZnO NRs更加广泛地应用于光电领域提供了可能。
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