JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究

巩合春 ,  赵洪涛 ,  任广义 ,  代海洋

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巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
引用本文: 巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
Citation: GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究

  • 1. 国家电光源产品质量监督检验中心(河南), 河南 濮阳 457000;

  • 2. 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院, 河南 郑州 450001

    • 作者简介: 巩合春(1979-),男,河南省驻马店市人,国家电光源产品质量监督检验中心高级工程师,硕士,主要研究方向为功能材料的制备及其光电性能.;

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目（11405148）；河南省质量技术监督局科技项目（2017ZJ015）

  • 中图分类号: O469

Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial

  • 1. National Lighting Product Test Center(He'nan), Puyang 457000, China;

  • 2. College of Physics and Electronic Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China

  • Received Date: 2018-09-22

    CLC number: O469

  • 摘要: 采用溶胶-凝胶和化学气相沉积相结合的方法，制备一种Ce掺杂ZnO纳米材料，对其结构、形貌、能带结构和发光特性等进行分析，结果表明：该纳米材料形状类似螺丝刀，由六方微米基底和纳米棒顶两部分组成，具有很好的单晶结构；其制备过程符合VLS生长机制，且Zn和Ce蒸气浓度对各个晶面的生长速度有非常大的影响；与纯ZnO纳米材料相比，该纳米材料中的Zn 2p3/2峰向低能级转移，而O1s峰向高能级转移，Ce的掺杂影响了ZnO的电子结构和带隙结构；其紫外发射峰强度降低并伴有红移，且绿光发射强度得到提高.该方法制备的纳米材料，在组装纳米器件方面有很好的应用前景.
    Abstract: A Ce-doped ZnO nanomaterial was prepared by a simple method of sol-gel and chemical vapor deposition. The structure, morphology, band structure and luminescence properties of the ZnO nanomaterials were analyzed. The results showed that the nanomaterial was similar to a screwdriver,and consisted of a hexagonal micron substrate and a nanorod top. It had a good single crystal structure; its preparation process conformed to the VLS growth mechanism, and the vapor concentrations of Zn and Ce had a very large influence on the growth rate of each crystal face; Compared with ZnO nanomaterials, the Zn 2p3/2 peak in the nanomaterials shifted to a lower energy level, while the O1s peak shifted to a higher energy level. The doping of Ce affected the electronic structure and band gap structure of ZnO;its UV emission peak was reduced and accompanied by red shift, and the intensity of green light emission was improved. The nanomaterial prepared has a good application prospect in assembling nanodevices.
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  • 收稿日期:  2018-09-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
引用本文: 巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
Citation: GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究

    作者简介:巩合春(1979-),男,河南省驻马店市人,国家电光源产品质量监督检验中心高级工程师,硕士,主要研究方向为功能材料的制备及其光电性能.
  • 1. 国家电光源产品质量监督检验中心(河南), 河南 濮阳 457000;
  • 2. 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院, 河南 郑州 450001
  • 收稿日期: 2018-09-22
基金项目:  国家自然科学基金项目（11405148）；河南省质量技术监督局科技项目（2017ZJ015）

摘要: 采用溶胶-凝胶和化学气相沉积相结合的方法，制备一种Ce掺杂ZnO纳米材料，对其结构、形貌、能带结构和发光特性等进行分析，结果表明：该纳米材料形状类似螺丝刀，由六方微米基底和纳米棒顶两部分组成，具有很好的单晶结构；其制备过程符合VLS生长机制，且Zn和Ce蒸气浓度对各个晶面的生长速度有非常大的影响；与纯ZnO纳米材料相比，该纳米材料中的Zn 2p3/2峰向低能级转移，而O1s峰向高能级转移，Ce的掺杂影响了ZnO的电子结构和带隙结构；其紫外发射峰强度降低并伴有红移，且绿光发射强度得到提高.该方法制备的纳米材料，在组装纳米器件方面有很好的应用前景.

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