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氧化基稀磁半导体,是指非磁性半导体基体的部分离子被过渡族金属离子替代,并且具有磁性的半导体材料。在这些非磁性基体中,因为ZnO具有宽能带(3.37eV)和比较大的激发能(60meV),因此ZnO基稀磁半导体的研究在最近几年里得到了广泛的关注。进而研究过渡金属掺杂ZnO稀磁半导体的制备及特性就具有十分重大的意义。又因为ZnO具备室温短波长光电子材料的特征,因此其发光特性的研究也同样引起了人们的特别兴趣。根据大量的实验结果和理论预测,研究者们发现不同的过渡金属和载流子浓度在ZnO基稀磁半导体中会影响他们的性质。因此近年来,众多的研究者尝试在ZnO基稀磁半导体中掺杂其它离子从而得到两种离子共掺杂ZnO,用这种引入额外载流子的方法改变其光学和磁学性能。本文利用溶胶-凝胶法制备了CrCu与CrCe共掺杂ZnO样品,并采用一系列测试手段对样品的结构、磁性及发光特性进行了详细地研究。首先,在700oC氩气保护下烧结得到不同浓度的CrCu共掺杂ZnO样品。PL测量结果显示Zn0.97-xCuxCr0.03O粉末和纯ZnO粉末样品相比,随着Cu的含量增加(0.00到0.02),紫外峰存在明显的蓝移,同时随着Cu含量的增加绿光发射峰有效的加强;磁性测量表明当Cu的含量不超过0.02时,Zn0.97-xCuxCr0.03O的室温铁磁性是本征特性,随着Cu含量的增加Zn0.97-xCuxCr0.03O(x=0,0.01,0.02)的饱和磁化强度增加;其次,不同温度下制备的Zn0.95Cu0.02Cr0.03O稀磁半导体,研究结果表明:随着烧结温度从600oC增加到700oC,样品的紫外发射峰出现蓝移并且绿光发射峰明显增强;磁性测量表明Zn0.95Cu0.02Cr0.03O样品的磁性为其本征特性,并且饱和磁化强度随着温度的增加而增加;不同气氛(空气、氩气)下制备的Zn0.95Cu0.02Cr0.03O样品,结果显示:两种样品均为单相氧化锌纤锌矿结构,从PL图中得到当烧结气氛从空气变为氩气时,紫外发射峰的峰位发生红移并且紫外峰强度和绿光峰强度都有所增加。磁性测量表明不同气氛下制备的Zn0.95Cu0.02Cr0.03O样品的磁性为其本征特性,但是在氩气下烧结的样品的饱和磁化强度要比在空气下烧结的样品的饱和磁化强度大很多。最后,我们利用溶胶-凝胶法成功地制备CrCe共掺杂ZnO稀磁半导体粉末样品,研究结果表明:Cr和Ce离子进入到ZnO晶格中并替代ZnO中Zn的位置。PL结果显示Ce的掺入使得紫外峰的位置发生红移并且增加了缺陷峰的强度;磁性测量表明,样品具有磁性并且为其本征特性,当Ce的离子浓度从0增加到0.01时饱和磁性增加。本论文中的研究结果不但为共掺杂ZnO样品的获得提供了优化的制备条件,而且在共掺杂ZnO样品的性能研究中得到了一些有意义的结果,这些结果对于ZnO基稀磁半导体的光学和磁学的实际应用有着重要价值。