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退火温度对Cu、Co共掺ZnO多层膜结构与磁性的影响 被引量:1
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作者 刘惠莲 孙雪 +2 位作者 王佳琳 王海阳 宋俊霖 《吉林师范大学学报(自然科学版)》 2017年第1期15-18,共4页
以Si片为衬底,利用磁控溅射法制备了Cu、Co共掺ZnO多层膜样品,并在氩气气氛下选取500℃、550℃、600℃和650℃作为退火温度进行退火处理.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)对所制备... 以Si片为衬底,利用磁控溅射法制备了Cu、Co共掺ZnO多层膜样品,并在氩气气氛下选取500℃、550℃、600℃和650℃作为退火温度进行退火处理.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)对所制备样品的结构、元素的化学价态和样品的磁性进行研究.结果表明,退火温度对Cu、Co共掺ZnO多层膜样品的结构及饱和磁化强度产生了一定的影响. 展开更多
关键词 稀磁半导体 磁控溅射 cu、co共掺zno多层膜 磁性
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Cu/Al共掺ZnO光学性质的第一性原理计算 被引量:3
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作者 李维学 高姗姗 +2 位作者 戴剑锋 索忠强 王青 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期6-12,共7页
利用Material Studio2017软件中基于密度泛函理论的CASTEP模块,仿真建立2×2×2的ZnO超晶胞,在相同情况下用不同比例的Cu/Al(Cu-Al、2Cu-Al和Cu-2Al)替换超晶胞中的Zn原子,得到Zn_(1-x-y)Cu_(x)Al_(y)O体系,对本征ZnO和各掺杂体... 利用Material Studio2017软件中基于密度泛函理论的CASTEP模块,仿真建立2×2×2的ZnO超晶胞,在相同情况下用不同比例的Cu/Al(Cu-Al、2Cu-Al和Cu-2Al)替换超晶胞中的Zn原子,得到Zn_(1-x-y)Cu_(x)Al_(y)O体系,对本征ZnO和各掺杂体系ZnO的电子结构和光学性质进行了第一性原理计算.结果表明:上述各掺杂体系在低能区的光吸收均发生红移,体系为简并半导体.可针对ZnO的不同用途,通过控制Cu/Al掺杂比来提高该体系在可见光范围内的光吸收或光透射.在可见光范围内,Zn_(0.8125)Cu_(0.125)Al_(0.0625)O体系的光吸收最强,可用于制作太阳能电池板的光电极材料等;Zn_(0.8125)Cu_(0.0625)Al_(0.125)O体系的透光率高,可用于制作高透光ZnO半导体薄膜. 展开更多
关键词 cu/Alzno 第一性原理计算 电子结构 光学性质
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Cu/Ag单掺及Cu-Ag共掺对ZnO光催化性能影响的第一性原理研究 被引量:3
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作者 张海峰 李鹏 +1 位作者 卢士香 徐文国 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第6期1112-1120,共9页
运用第一性原理方法研究了Cu/Ag单掺及Cu-Ag共掺对ZnO稳定性、电子结构和光学性质的影响。CuZn2和CuZn1-CuZn3的形成能接近0.0 eV,CuZn1-CuZn2的形成能为负值,表明Cu较易掺杂且掺杂时有聚集的趋势。AgZn2的形成能为2.5 eV,AgZn1-AgZn2和... 运用第一性原理方法研究了Cu/Ag单掺及Cu-Ag共掺对ZnO稳定性、电子结构和光学性质的影响。CuZn2和CuZn1-CuZn3的形成能接近0.0 eV,CuZn1-CuZn2的形成能为负值,表明Cu较易掺杂且掺杂时有聚集的趋势。AgZn2的形成能为2.5 eV,AgZn1-AgZn2和AgZn1-AgZn3的形成能高于4.5 eV,说明高浓度的Ag掺杂在实际合成中不易出现。CuZn1-AgZn2和CuZn1-AgZn3的形成能与AgZn2的相近。CuZn2、CuZn1-CuZn2和CuZn1-CuZn3模型的Cu3d与O2p轨道有较大程度的杂化,价带顶端主要由Cu3d轨道占据。AgZn2、AgZn1-AgZn2和AgZn1-AgZn3模型的Ag4d与O2p轨道杂化较弱,价带顶端主要由O2p轨道占据。CuZn1-AgZn2和CuZn1-AgZn3模型的Cu3d与O2p轨道虽有杂化,但价带顶端主要由O2p轨道占据。Cu或Ag原子掺杂使Zn4s轨道在导带区显著向下移动,降低了模型的带隙宽度,它们对ZnO电子结构的影响主要集中在带隙附近。Cu-Ag共掺修饰ZnO电子结构的能力介于Cu和Ag单掺之间。上述掺杂模型吸收边都发生了红移,实现了ZnO对可见光的吸收,同时对3.10~3.90 eV范围内紫外光的吸收均高于纯ZnO,有效提高了ZnO的光催化效率。结合形成能分析可知,在不同类型掺杂下最有利的光催化模型分别为CuZn1-CuZn2、AgZn2和CuZn1-AgZn2。 展开更多
关键词 zno cu/Ag单 cu-Ag 第一性原理 光催化活性
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ZnO/Cu多层膜的制备及电磁屏蔽性能研究 被引量:5
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作者 盛澄成 徐阳 +1 位作者 乔辉 魏取福 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期8089-8093,共5页
采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布表面沉积纳米结构Cu单层膜和ZnO/Cu多层膜,利用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面形貌进行分析,并利用四探针测试仪和矢量网络分析仪对样品的电学性能进行了测试。结果表明,在ZnO薄膜表面生长的Cu膜比在PET... 采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布表面沉积纳米结构Cu单层膜和ZnO/Cu多层膜,利用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面形貌进行分析,并利用四探针测试仪和矢量网络分析仪对样品的电学性能进行了测试。结果表明,在ZnO薄膜表面生长的Cu膜比在PET织物表面生长的Cu膜的均匀性、电学性能要好;在Cu镀膜时间相同的情况下,随着ZnO镀膜时间的增加,多层膜ZnO/Cu的电学性能先提高后降低,当ZnO镀膜时间为20min时,多层膜的电学性能达到最好;在ZnO镀膜时间相同的情况下,随着Cu镀膜时间的增加,多层膜ZnO/Cu的电学性能和织物表面颗粒均匀性经历了先提高、最后趋于稳定的过程,屏蔽效能最大平均值达到56dB。 展开更多
关键词 磁控溅射 zno/cu多层 cu 原子力显微镜(AFM) 电学性能
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Cu-Co共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算 被引量:19
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作者 何静芳 郑树凯 +2 位作者 周鹏力 史茹倩 闫小兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期247-253,共7页
采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO,Cu 1021cm-3单掺杂ZnO,Co单掺杂ZnO,Cu-Co共掺杂ZnO的电子结构和光学性质.结果表明,在本文掺杂浓度数量级下,Cu,Co单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的... 采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了本征ZnO,Cu 1021cm-3单掺杂ZnO,Co单掺杂ZnO,Cu-Co共掺杂ZnO的电子结构和光学性质.结果表明,在本文掺杂浓度数量级下,Cu,Co单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Cu-Co共掺杂时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性.这三种掺杂ZnO均会在可见光和近紫外区域出现光吸收增强现象,其中由于Cu离子与Co离子之间的协同效应,Cu-Co共掺杂ZnO对太阳光的吸收大幅增加,因此Cu-Co共掺杂ZnO可以用于制备高效率的太阳电池. 展开更多
关键词 cuco共zno 第一性原理 电子结构 光学性质
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Study on the structural,electrical and optical properties of Al-F co-doped ZnO thin films prepared by RF magnetron sputtering 被引量:8
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作者 马瑞新 王目孔 +1 位作者 康勃 王永刚 《Optoelectronics Letters》 EI 2011年第1期45-48,共4页
Al and F co-doped ZnO(ZnO:(Al,F)) thin films on glass substrates are prepared by the RF magnetron sputtering with different F doping contents.The structural,electrical and optical properties of the deposited films are... Al and F co-doped ZnO(ZnO:(Al,F)) thin films on glass substrates are prepared by the RF magnetron sputtering with different F doping contents.The structural,electrical and optical properties of the deposited films are sensitive to the F doping content.The X-ray analysis shows that the films are c-axis orientated along the(002) plane with the grain size ranging from 9 nm to 13 nm.Micrographs obtained by the scanning electron microscope(SEM) show a uniform surface.The best films obtained have a resistivity of 2.16×10-3Ω·cm,while the high optical transmission is 92.0% at the F content of 2.46 wt.%. 展开更多
关键词 Aluminum Electric properties Light transmission Magnetron sputtering Optical properties Scanning electron microscopy Semiconductor doping SUBSTRATES Thin films Zinc oxide
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