徐红燕
,
陈兴桥
,
于庆江
,
曹丙强
功能材料
以SnO2纳米粉和La2O3纳米粉为原料,采用高能球磨技术,结合正交试验设计,制备了经过高能球磨的纯SnO2纳米粉体和掺杂适量La2O3的SnO2纳米粉体。利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺,制备了纯SnO2厚膜气敏传感器及掺杂一定量La2O3的SnO2厚膜气敏传感器。并对其本征电阻及其对乙醇、汽油、丙酮、氢气和CO等气体的敏感特性进行了测试。结果表明各因素对综合气敏性能影响的显著性水平由大到小依次为La2O3掺杂浓度〉烧结时间〉老化时间〉烧结温度。同时,通过分析还得到了最佳组合工艺。La2O3掺量为5%（质量分数）,烧结时间为2h,老化时间为7d,烧结温度为650℃条件下制备的气敏元件的综合气敏性能最好,其中对1.0×10-3乙醇蒸气的灵敏度达107.2,对相同浓度的干扰气体的选择性分别为S乙醇/S汽油=11.3,S乙醇/S丙酮=9.1。
关键词:
SnO2
,
La2O3掺杂
,
正交试验
,
气敏
魏浩铭
,
陈令
,
巩海波
,
曹丙强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11633
采用电化学沉积法制备了ZnO纳米棒, 首先讨论了电化学沉积参数对氧化锌(ZnO)纳米棒形貌的影响, 并对不同长度ZnO纳米棒的光吸收和反射等性质进行了研究. 实验发现沉积时间是影响纳米棒长度、直径的重要因素, ZnO纳米棒的微观形貌对其光学性质有重要影响. 然后以氧化锌纳米棒为n型材料, 以氧化亚铜为p型材料, 通过电化学沉积法构筑了ZnO/Cu2O异质结太阳能电池, 并测试了其光伏性能, 研究表明增长纳米棒阵列的长度使得开路电压、短路电流密度及光电转换效率等性能得到提升. 最后, 综合分析了氧化锌纳米棒形貌与所组装电池的性能之间的关系, 发现调控氧化锌纳米棒的形貌是提高ZnO/Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的有效途径.
关键词:
氧化锌; 纳米棒; 电化学沉积; 太阳能电池
魏浩铭
,
陈令
,
巩海波
,
曹丙强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11633
采用电化学沉积法制备了ZnO纳米棒,首先讨论了电化学沉积参数对氧化锌(ZnO)纳米棒形貌的影响,并对不同长度ZnO纳米棒的光吸收和反射等性质进行了研究.实验发现沉积时间是影响纳米棒长度、直径的重要因素,ZnO纳米棒的微观形貌对其光学性质有重要影响.然后以氧化锌纳米棒为n型材料,以氧化亚铜为p型材料,通过电化学沉积法构筑了ZnO/Cu2O异质结太阳能电池,并测试了其光伏性能,研究表明增长纳米棒阵列的长度使得开路电压、短路电流密度及光电转换效率等性能得到提升.最后,综合分析了氧化锌纳米棒形貌与所组装电池的性能之间的关系,发现调控氧化锌纳米棒的形貌是提高ZnO/Cu2O异质结太阳能电池光伏性能的有效途径.
关键词:
氧化锌
,
纳米棒
,
电化学沉积
,
太阳能电池
邱智文
,
杨晓朋
,
韩军
,
曾雪松
,
李新化
,
曹丙强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13284
采用高压脉冲激光沉积法(HP-PLD)研究了压强、金催化层厚度对钠掺杂氧化锌纳米线(ZnO∶Na)生长的影响,并制备了ZnO∶A1薄膜/ZnO∶Na纳米线阵列同质pn结器件.实验发现,当金膜厚度为4.2 nm,生长压强为3.33×104 Pa,生长温度为875℃时,可在单晶Si衬底上生长c轴取向性良好的ZnO纳米线阵列.X射线衍射和X射线光电子能谱综合分析证实了Na元素成功掺入ZnO纳米线晶格中.在低温(15 K)光致发光谱中,观测到了一系列由Na掺杂ZnO产生引起的受主光谱指纹特征,如中性受主束缚激子峰(3.356 eV,A0X)、导带电子到受主峰(3.312 eV,(e,A0))和施主受主对发光峰(3.233 eV,DAP)等.通过在ZnO∶Al薄膜上生长ZnO∶Na纳米线阵列形成同质结,测得I-V曲线具有明显的整流特性,证实了ZnO∶Na纳米线具有良好的p型导电性能.
关键词:
钠掺杂
,
氧化锌纳米线
,
高压脉冲激光沉积(HP-PLD)
刘畅
,
苑帅
,
张海良
,
曹丙强
,
吴莉莉
,
尹龙卫
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150455
γ相碘化亚铜(γ-CuI)是一种带隙为3.1 eV的p型半导体材料,适合应用于发光二极管和太阳能电池等光电子器件.本研究利用简单的铜膜碘化法制备了CuI薄膜,探究了碘化时间、温度及铜/碘比等生长条件对其透明导电性能的影响.在最优碘化时间(30 min)和碘化温度(120℃)下,制备出了高透过率(可见光范围＞75％)、导电性能好(电阻率4.4×10-2Ω·cm)的CuI薄膜.利用CuI薄膜作为空穴传输层,组装了CuI/CH3NH3PbI3/PCBM反型平面钙钛矿电池,获得的最高光电转换效率为8.35％,讨论了CuI薄膜透明导电性能对钙钛矿电池光电转换效率的影响机理.
关键词:
碘化亚铜
,
铜膜碘化法
,
透明导电
,
反型钙钛矿太阳能电池
李金凯
,
滕鑫
,
曹丙强
,
刘宗明
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150479
以尿素为沉淀剂,通过均匀沉淀技术制备前驱体颗粒,经后续煅烧获得分散性能良好的球形(Lu0.95Eu0.05)3Al5O12((Lu0.95Eu0.05)AG)荧光颗粒.通过调整尿素浓度实现了球形荧光颗粒尺寸的可控合成.在此基础上,采用FT-IR、TG/DTA、XRD、FE-SEM、TEM和PLE/PL对材料的合成、物相形成及荧光性能等进行一系列表征.分析结果表明:前驱体经较低的温度1100℃煅烧即可获得(Lu0.95Eu0.05)AG球形荧光颗粒,且该荧光颗粒具有高的理论密度,适于闪烁体材料的应用.在235 nm电荷迁移带(CTB)的激发下,(Lu0.95Eu0.05)AG石榴石于592 nm(Eu3+的5D0→7F1磁偶极子跃迁)处呈现优异的橙红光发射,其色坐标为(0.63,0.37).该荧光颗粒的发光强度随颗粒尺寸的增大而增强,荧光寿命随颗粒尺寸的增大而缩短.球形(Lu0.95Eu0.05)AG石榴石颗粒有望成为一类新型荧光材料,广泛应用于照明及显示领域.
关键词:
Lu3Al5O12石榴石
,
Eu3+掺杂
,
球形颗粒
,
荧光性能
张鹏
,
王培吉
,
曹丙强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12015
利用自主设计、组装的高压脉冲激光沉积(PLD)系统, 研究了温度、靶材、催化剂厚度等生长参数对ZnO和Zn1-xMgxO纳米棒生长的影响, 并对ZnO纳米棒的生长机理和Zn1-xMgxO纳米棒的光致发光性能进行了探讨. 实验发现, 当金膜催化剂厚度为2 nm、温度为925℃时, 在单晶Si衬底上生长了直径均匀的ZnO纳米棒阵列, 且具有明显的(002)择优生长取向. 实验发现温度与催化剂厚度是影响ZnO纳米棒的直径和生长密度的重要因素. 据此提出了ZnO纳米棒阵列的高压PLD生长过程应为气–液–固和气–固相结合的生长机制. 通过在ZnO靶材中掺入氧化镁, 获得了Zn1-xMgxO纳米线和纳米带结构, 但生长无明显的择优取向. 光致发光谱测量表明, 镁掺杂明显增大了ZnO的带隙, 但也在其禁带中引入了缺陷能级, 导致可见发光明显增强.
关键词:
高压PLD; 氧化锌镁; 生长机制; 光致发光
张鹏
,
王培吉
,
曹丙强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.12015
利用自主设计、组装的高压脉冲激光沉积(PLD)系统,研究了温度、靶材、催化剂厚度等生长参数对ZnO和Zn1-xMgxO纳米棒生长的影响,并对ZnO纳米棒的生长机理和Zn1-xMgxO纳米棒的光致发光性能进行了探讨.实验发现,当金膜催化剂厚度为2 nm、温度为925℃时,在单晶Si衬底上生长了直径均匀的ZnO纳米棒阵列,且具有明显的(002)择优生长取向.实验发现温度与催化剂厚度是影响ZnO纳米棒的直径和生长密度的重要因素.据此提出了ZnO纳米棒阵列的高压PLD生长过程应为气-液-固和气-固相结合的生长机制.通过在ZnO靶材中掺入氧化镁,获得了Zn1-xMgxO纳米线和纳米带结构,但生长无明显的择优取向.光致发光谱测量表明,镁掺杂明显增大了ZnO的带隙,但也在其禁带中引入了缺陷能级,导致可见发光明显增强.
关键词:
高压PLD
,
氧化锌镁
,
生长机制
,
光致发光
