辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(4): 040204
1 延安大学物理与电子信息学院， 陕西 延安 716000
2 西北大学信息科学与技术学院， 陕西 西安 710127
为了研究ZnO的光学特性随溶液浓度变化的规律，采用水热法在低温条件下合成了具有六方纤锌矿结构的纳米ZnO材料。分别对样品的形貌、结构、光学特性进行了表征和分析。研究结果表明，纳米ZnO沿着(002)晶面择优生长，生长机理分析表明络合离子Zn(OH)2-4是纳米ZnO的生长基元，样品形貌的形成受到溶液的浓度、温度、反应时间等因素的影响。随着OH-与Zn2+浓度比的增大，样品由棒状结构变为片状形态，并出现了团聚现象。光致发光谱表明，样品具有优异的红绿光发射能力，在560 nm波长附近具有明显的可见光发射带，在374 nm附近具有一个明显的紫外发射峰。最后讨论了样品的发光机理。
材料 纳米ZnO 水热法 光学特性 生长机理 光致发光 激光与光电子学进展
2018, 55(7): 071603
1 上海大学理学院 化学系, 上海 200444
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 印刷电子技术研究中心, 江苏 苏州 215123
纳米金属ZnO作为界面缓冲材料能够有效提高基于有机金属卤化物-甲基碘化铵的钙钛矿(PVSK)太阳能电池的水氧稳定性, 是溶液制备高稳定性钙钛矿太阳能电池的一个关键技术。而在器件的制备过程中, ZnO分散溶剂的渗透可能导致下层钙钛矿薄膜的结构物性发生变化, 从而对器件性能造成显著的影响。为解决该问题, 本文详细分析了不同极性有机溶剂对ZnO分散性的影响, 研究了不同溶剂对PVSK/PCBM薄膜的吸收光谱和晶体结构的影响, 最终获得了甲醇-正丁醇混合溶剂的体积比为1∶1、ZnO质量浓度为10 mg·mL-1的优化分散体系, 为进一步开展全溶液法制备钙钛矿太阳能电池提供了重要指导。
钙钛矿太阳能电池 纳米ZnO墨水 分散溶剂 ZnO浓度 器件稳定性 perovskite solar cells nano-ZnO ink dispersion solvent ZnO concentration device stability
1 哈尔滨学院物理系, 黑龙江 哈尔滨 150086
2 中国科学院理化技术研究所, 北京 100190
利用射频磁控溅射方法, 在石英表面上制备了具有良好的c轴取向的纳米ZnO薄膜。 室温下, 在300 nm激发下, 在450 nm附近观测到ZnO薄膜的蓝光发射谱(430～460 nm)。分析了气氛中氧气与氩气比对薄膜质量及蓝光发射光谱的影响, 给出了纳米ZnO薄膜光致发光谱(PL)的积分强度和峰值强度与氧氩比关系。 探讨了纳米ZnO薄膜的蓝光光谱的发射机制,初步证实了ZnO蓝光发射(2.88～2.69 eV)来自氧空位(VO)形成的浅施主能级上的电子至价带顶的跃迁。Nanocrystalline ZnO Films
纳米ZnO薄膜 蓝光发射 射频磁控溅射法 Nanocrystalline ZnO film Blue emission RFMS
1 中山大学理工学院, 光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
2 华南理工大学材料科学与工程学院, 广东 广州 510641
室温下获得了均匀沉积法制备的纳米ZnO颗粒在低能量2.33 eV 光子(532 nm)的准连续皮秒脉冲激发下的频谱范围从550～1 000 nm的时间分辨光谱和时间积分光谱。 随着样品粒径的增加, 发光带谱带峰值出现规律性的红移。 通过高斯拟合对光谱结构解迭发现, 这种规律性的红移是由于低能端区域的高斯组分的相对比例增加所致。 时间分辨光谱中超快发射的荧光衰减寿命(皮秒量级)也出现随着样品粒径的增大而相应变长。 源于材料尺寸、 纳米颗粒大的比表面积所引起的表面能级可以较好的解释此范围的超快发射特性。
纳米ZnO颗粒 时间分辨光谱 表面态 ZnO nanoparticles Time-resolved photoluminescence Surface states 光谱学与光谱分析
2009, 29(5): 1160
利用溶胶－凝胶法(Sol－Gel)制备了纳米ZnO薄膜，获得了高强的近紫外发射．室温下测量了样品的光致发光谱(PL)、吸收谱(ABS)、X射线衍射谱(XRD)．X射线衍射(XRD)的结果表明：纳米ZnO薄膜呈多晶态，具有六角纤锌矿结构和良好的C轴取向；发现随退火温度升高，(002)衍射峰强度显著增强，衍射峰的半高宽(FWHM)减小、纳米颗粒的粒径增大．由吸收谱(ABS)给出了样品室温下带隙宽度为3．30eV．在PL谱中观察到二个荧光发射带，一个是中心波长位于392nm附近强而尖的紫带，另一个是519nm附近弱而宽的绿带．研究了不同退火温度样品的光致发光峰值强度的变化关系，发现随退火温度升高，紫带峰值强度增强、绿带峰值强度减弱，均近似呈线性变化．证实了纳米ZnO薄膜绿光发射主要来自氧空位(V0)形成的浅施主能级与锌空位(VZn)形成的浅受主能级之间的复合，或氧空位(V0)形成的深施主能级上的电子至价带顶的跃迁；紫带来自于导带中的电子与价带中的空位形成的激子复合．
纳米ZnO薄膜 溶胶－凝胶法 可见发射 Nanocrystalline ZnO thin films Sol-Gel Visible emission
利用溶胶-凝胶法制备了纳米ZnO薄膜,室温下测量了样品的光致发光谱(PL)、吸收谱(ABS)、X射线衍射谱(XRD).X射线衍射(XRD)的结果表明:纳米ZnO薄膜呈多晶状态,具有六角纤锌矿晶体结构和良好的C轴取向.观察到二个荧光发射带,中心波长分别位于395nm的紫带、524nm的绿带和450nm附近的蓝带.证实了纳米ZnO薄膜绿光可见发射带来自氧空位(V0)形成的浅施主能级和锌空位(VZn)形成的浅受主能级之间的复合;450nm附近的蓝带来自电子从V0的浅施主能级到价带顶或锌填隙(Zni)到价带顶或导带底到VZn的浅受主能级的复合.
纳米ZnO薄膜 光致发光 Nanocrystalline ZnO films Photoluminescence（PL)
利用溶胶-凝胶法制备了纳米ZnO薄膜,室温下测量了样品的光致发光谱(PL)和X射线衍射谱(XRD),观测到中心波长在523 am附近的绿色荧光发射,研究了纳米ZnO薄膜的绿光发射机制,证实了纳米ZnO薄膜绿光可见发射带来自氧空位(Vo)形成的浅施主能级和锌空位(Vzn)形成的浅受主能级之间的复合.
溶胶-凝胶法 纳米ZnO薄膜 绿光发射 sol-gel nanocrystalline ZnO films green emission
1 中国科学技术大学结构分析重点实验室,安徽,合肥,230026
2 首都师范大学物理系,北京,100037
用柠檬酸盐法合成了不同掺杂浓度的纳米ZnO,粒径约为15nm.探讨了Sb掺杂对ZnO光致发光峰的影响.随着掺杂量的提高,样品的发射峰从428nm移至444nm.未掺杂ZnO的发光主要是源于电子从锌填隙形成的缺陷能级到价带顶的跃迁;随着掺杂量的提高,体系的氧空位增加,从而使得电子从氧空位所形成的缺陷能级到价带顶的跃迁占据主导,光致发射峰向长波方向移动.
光致发光 纳米ZnO Sb掺杂 Photoluminance nano ZnO Sb-doped
