Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng cấu trúc và quang học của các hạt nano Zn0.95−xMg0.05CuxO
Tóm tắt
Trong bài báo này, các hạt nano ZnO được đồng dop bởi Mg và Cu (Zn0.95−xMg0.05CuxO) được tổng hợp bằng phương pháp Sol–Gel và các tính chất cấu trúc, quang học của chúng được nghiên cứu. Cấu trúc wurtzite lục giác của ZnO đã được xác nhận từ kết quả XRD. Với việc dop Cu, pha liên quan đến CuO đã được hình thành mà không làm thay đổi cấu trúc tinh thể. Kích thước tinh thể trung bình của ZnO đã giảm khi tăng cường độ đồng dop Mg và Cu. Kết quả TEM đã xác nhận tính chất tinh thể kích thước nano của các hạt nano ZnO. Từ các hình vi FE-SEM, kích thước hạt giảm và hình dạng trở nên ít lục giác hơn khi nồng độ Cu tăng cùng với Mg trong ZnO. Chế độ E2 (cao) trong Raman yếu hơn và rộng hơn khi nồng độ dop Cu tăng có thể được quy cho việc cấu trúc tinh thể wurtzite của ZnO bị yếu đi. Do đó, dẫn đến sự giảm áp lực phát triển, điều này phù hợp với kết quả XRD. Từ phân tích UV–Vis, sự hấp thụ exciton cơ bản được quan sát thấy ở 377 nm cho ZnO không được dop. Với sự bổ sung các dopant (Mg, Cu), đỉnh hấp thụ đã dịch chuyển về chiều xanh từ 377 đến 355 nm. Sự dịch chuyển về chiều xanh này được quy cho việc tạo ra áp lực do các dopant nhưng không phải do hiệu ứng hạn chế lượng tử do kích thước của các hạt không so sánh được với bán kính nguyên tử Bohr.
Từ khóa
#ZnO #hạt nano #đồng dop #cấu trúc wurtzite #tính chất quang học #phân tích XRD #TEM #FE-SEM #phân tích UV–VisTài liệu tham khảo
citation_journal_title=Mater. Sci. Semicond. Process.; citation_title=High thermal annealing effect on structural and optical properties of ZnO–SiO2 nano composite; citation_author=KS Babu, AR Reddy, KV Reddy; citation_volume=27; citation_publication_date=2014; citation_pages=643-648; citation_doi=10.1016/j.mssp.2014.07.055; citation_id=CR1
citation_journal_title=J. Phys. Condens. Matter; citation_title=Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications; citation_author=ZL Wang; citation_volume=16; citation_publication_date=2004; citation_pages=R829-R858; citation_doi=10.1088/0953-8984/16/25/R01; citation_id=CR2
citation_journal_title=Appl. Phys. Lett.; citation_title=Size dependence of photoluminescence and resonant Raman scattering from ZnO quantum dots; citation_author=H-M Cheng, K-F Lin, H-C Hsu, W-F Hsieh; citation_volume=88; citation_publication_date=2006; citation_pages=261909; citation_doi=10.1063/1.2217925; citation_id=CR3
citation_journal_title=J. Chem. Phys.; citation_title=Raman and photoluminescence properties of highly Cu doped ZnO nanowires fabricated by vapor–liquid–solid process; citation_author=H Zhu, J Iqbal, H Xu, D Yu; citation_volume=129; citation_publication_date=2008; citation_pages=124713; citation_doi=10.1063/1.2981050; citation_id=CR4
citation_journal_title=J. Alloys Compd.; citation_title=Structural, optical and EPR studies on ZnO: Cu nanopowders prepared via low temperature solution combustion synthesis; citation_author=AJ Reddy, MK Kokila, H Nagabhushanac; citation_volume=509; citation_publication_date=2011; citation_pages=5349-5355; citation_doi=10.1016/j.jallcom.2011.02.043; citation_id=CR5
citation_journal_title=J. Appl. Phys.; citation_title=Effect of metal-ion doping on the optical properties of nanocrystalline ZnO thin films; citation_author=A Mendoza-Galvain, C Trejo-Cruz, J Lee, D Bhattacharya, J Metson, PJ Evans, U Pala; citation_volume=99; citation_publication_date=2006; citation_pages=14306; citation_doi=10.1063/1.2158503; citation_id=CR6
citation_journal_title=Vacuum; citation_title=Effect of the oxygen partial pressure on the microstructure and optical properties of ZnO: Cu films; citation_author=YM Tao, SY Ma, HX Chen, JX Meng, LL Hou, YF Jia, XR Shang; citation_volume=85; citation_publication_date=2011; citation_pages=744-746; citation_doi=10.1016/j.vacuum.2010.11.009; citation_id=CR7
citation_journal_title=J. Phys. Chem. C; citation_title=Cu-Doped ZnO nanoneedles and nanonails: morphological evolution and physical properties; citation_author=Z Zhang, JB Yi, J Ding, LM Wong, HL Seng; citation_volume=112; citation_publication_date=2008; citation_pages=9579-9585; citation_doi=10.1021/jp710837h; citation_id=CR8
citation_journal_title=Opt. Mater.; citation_title=Structure and optical properties of MgxZn1−xO nanoparticles prepared by sol–gel method; citation_author=Guang-hui Ning, Xiao-peng Zhao, Jia Li; citation_volume=27; citation_publication_date=2004; citation_pages=1-5; citation_doi=10.1016/j.optmat.2004.01.013; citation_id=CR9
citation_journal_title=Solid State Commun.; citation_title=Effect of MgO on the enhancement of ultraviolet photoluminescence in ZnO; citation_author=Fu Zhengping, Weiwei Dong, Beifang Yang; citation_volume=138; citation_publication_date=2006; citation_pages=179-183; citation_doi=10.1016/j.ssc.2006.02.028; citation_id=CR10
citation_journal_title=J. Appl. Phys.; citation_title=Nitrogen and copper doping in MgxZn1−xO films and their impact on p-type conductivity; citation_author=SK Mohanta, A Nakamura, J Temmyo; citation_volume=110; citation_publication_date=2011; citation_pages=013524; citation_doi=10.1063/1.3603038; citation_id=CR11
citation_journal_title=Thin Solid Films; citation_title=Effect of Cu-doping on the microstructural and optical properties of Mg0.2Zn0.8O thin films prepared by sol–gel spin coating; citation_author=JY Moon, H Kim, HS Lee; citation_volume=546; citation_publication_date=2013; citation_pages=461-466; citation_doi=10.1016/j.tsf.2013.03.069; citation_id=CR12
citation_journal_title=Opt. Mater.; citation_title=Defect related microstructure, optical and photoluminescence behaviour of Ni, Cu co-doped ZnO nanoparticles by co-precipitation method; citation_author=D Anbuselvan, S Muthukumaran; citation_volume=42; citation_publication_date=2015; citation_pages=124-131; citation_doi=10.1016/j.optmat.2014.12.030; citation_id=CR13
citation_journal_title=Phys. E; citation_title=Preparation, structural, photoluminescence and magnetic studies of Cu doped ZnO nanoparticles co-doped with Ni by sol–gel method; citation_author=D Theyvaraju, S Muthukumaran; citation_volume=74; citation_publication_date=2015; citation_pages=93-100; citation_doi=10.1016/j.physe.2015.06.012; citation_id=CR14
citation_journal_title=Opt. Mater.; citation_title=Microstructure, optical and FTIR studies of Ni, Cu co-doped ZnO nanoparticles by co-precipitation method; citation_author=M Ashokkumar, S Muthukumaran; citation_volume=37; citation_publication_date=2014; citation_pages=671-678; citation_doi=10.1016/j.optmat.2014.08.012; citation_id=CR15
citation_journal_title=Opt. Mater.; citation_title=Structural and photoluminescence properties of Mg substituted ZnO nanoparticles; citation_author=AN Mallika, ARC Reddy, KS Babu, Ch Sujatha, KV Reddy; citation_volume=36; citation_publication_date=2014; citation_pages=879-884; citation_doi=10.1016/j.optmat.2013.12.015; citation_id=CR16
citation_journal_title=Ceram. Int.; citation_title=Structural and optical characterization of Zn0.95−xMg0.05AlxO nanoparticles; citation_author=AN Mallika, ARC Reddy, KS Babu, KV Reddy; citation_volume=41; citation_publication_date=2015; citation_pages=9276-9284; citation_doi=10.1016/j.ceramint.2015.03.096; citation_id=CR17
citation_journal_title=Superlattices Microstruct.; citation_title=Structural and optical properties of Y, Cu co-doped ZnO nanoparticles by sol–gel method; citation_author=S Anandan, S Muthukumaran, M Ashokkumar; citation_volume=74; citation_publication_date=2014; citation_pages=247-260; citation_doi=10.1016/j.spmi.2014.07.008; citation_id=CR18
citation_journal_title=J. Nanopart. Res.; citation_title=Green luminescent ZnO: Cu2+ nanoparticles for their applications in white-light generation from UV LEDs; citation_author=PK Sharma, M Kumar, AC Pandey; citation_volume=13; citation_publication_date=2011; citation_pages=629-1637; citation_id=CR19
citation_journal_title=Acta Cryst.; citation_title=Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides; citation_author=RD Shannon; citation_volume=A32; citation_publication_date=1976; citation_pages=751-767; citation_doi=10.1107/S0567739476001551; citation_id=CR20
citation_journal_title=J. Lumin.; citation_title=Structural and PL properties of Cu-doped ZnO films; citation_author=X Peng, J Xu, H Zang, B Wang; citation_volume=128; citation_publication_date=2008; citation_pages=297-300; citation_doi=10.1016/j.jlumin.2007.07.016; citation_id=CR21
citation_journal_title=Sol. Energy; citation_title=UV–Visible light induced photocatalytic studies of Cu doped ZnO nanoparticles prepared by co-precipitation method; citation_author=M Mittal, M Sharma, OP Pandey; citation_volume=110; citation_publication_date=2014; citation_pages=386-397; citation_doi=10.1016/j.solener.2014.09.026; citation_id=CR22
citation_journal_title=Mater. Chem. Phys.; citation_title=Cu doped ZnO nano particle sheets; citation_author=R-C Wanga, H-Y Lina; citation_volume=125; citation_publication_date=2011; citation_pages=263-266; citation_doi=10.1016/j.matchemphys.2010.09.021; citation_id=CR23
citation_journal_title=J. Mater. Res. Technol.; citation_title=Aqueous chemical route synthesis and the effect of calcination temperature on the structural and optical properties of ZnO nanoparticles; citation_author=MR Parra, FZ Haque; citation_volume=3; citation_publication_date=2014; citation_pages=63-369; citation_doi=10.1016/j.jmrt.2014.07.001; citation_id=CR24
citation_journal_title=Phys. B; citation_title=X-ray peak broadening studies of nanocrystalline hydroxyl apatite by Williamson–Hall analysis; citation_author=K Venkateswarlu, AC Bose, NR Babu; citation_volume=405; citation_publication_date=2010; citation_pages=4256-4261; citation_doi=10.1016/j.physb.2010.07.020; citation_id=CR25
citation_journal_title=Energy Procedia; citation_title=Structure properties of as-synthesized Cu-doped ZnO nanopowder synthesized by co-precipitation method; citation_author=N Thaweesaeng, S Supankit, W Techidheera, W Pecharap; citation_volume=34; citation_publication_date=2013; citation_pages=682-688; citation_doi=10.1016/j.egypro.2013.06.800; citation_id=CR26
citation_journal_title=Opt. Mater.; citation_title=Synthesis and optical properties of ZnO nanostructures with different morphologies; citation_author=U Pal, JG Serrano, P Santiago, G Xiong, KB Ucer, RT Williams; citation_volume=29; citation_publication_date=2006; citation_pages=65-69; citation_doi=10.1016/j.optmat.2006.03.015; citation_id=CR27
citation_journal_title=Mater. Sci. Semicond. Process.; citation_title=Structure, luminescence and photocatalytic activity of Mg-doped ZnO nanoparticles prepared by auto-combustion method; citation_author=Y Wang, X Zhao, L Duan, F Wang, H Niu, W Guo, A Ali; citation_volume=29; citation_publication_date=2015; citation_pages=372-379; citation_doi=10.1016/j.mssp.2014.07.034; citation_id=CR28
citation_journal_title=Ceram. Int.; citation_title=Optical and electrical properties of p-type Ag-doped ZnO nanostructures; citation_author=SK Gandomani, R Yousefi, F Jamali-Sheini, NM Huang; citation_volume=40; citation_publication_date=2014; citation_pages=7957-7963; citation_doi=10.1016/j.ceramint.2013.12.145; citation_id=CR29
citation_journal_title=J. Appl. Phys.; citation_title=Correlation between microstructure and optical properties of ZnO nanoparticles synthesized by ball milling; citation_author=PK Giri, S Bhattacharyya, DK Singh; citation_volume=102; citation_publication_date=2007; citation_pages=093515; citation_doi=10.1063/1.2804012; citation_id=CR30
citation_journal_title=J. Alloys Compd.; citation_title=Structural and optical properties of undoped and aluminum doped zinc oxide nano particles via precipitation method at low temperature; citation_author=S Suwanboon, P Amornpitoksuk, A Haidoux, JC Tedenac; citation_volume=462; citation_publication_date=2008; citation_pages=335-339; citation_doi=10.1016/j.jallcom.2007.08.048; citation_id=CR31
citation_journal_title=Mater. Res. Bull.; citation_title=Characteristics of Al-doped c-axis orientation ZnO thin films prepared by the sol–gel method; citation_author=ZQ Xu, H Deng, Y Li, QH Guo, YR Li; citation_volume=41; citation_publication_date=2006; citation_pages=354-358; citation_doi=10.1016/j.materresbull.2005.08.014; citation_id=CR32