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Co掺杂对ZnO晶体中光生电子瞬态过程的影响
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:人工晶体学报
  • 时间:0
  • 页码:265-272
  • 语言:中文
  • 分类:O734[理学—晶体学]
  • 作者机构:[1]河北大学物理科学与技术学院,保定071002
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.50472037 No.50672020 No.50772027);河北省自然科学基金(E2007000197 E2006001008)
  • 相关项目:高温水热法合成Zn1-xCoxO稀磁半导体晶体
中文摘要:

采用气相反应制备了ZnO和ZnO∶Co微晶,并通过热释光研究了材料中的电子陷阱能级(施主能级),采用微波介电谱研究了材料的光生电子瞬态过程。发现纯ZnO热释光谱有两个峰,分别为-183℃和-127℃,说明存在两个电子陷阱能级;而ZnO∶Co中热释光信号很弱,只有纯ZnO的十分之一。微波介电谱研究表明,由于电子陷阱对导带电子的驰豫作用,纯ZnO材料导带光电子的衰减为一级指数过程,寿命为802ns。ZnO∶Co微晶体的最大微波介电谱强度低于纯ZnO晶体的五分之一,电子陷阱密度较小,其光生电子快速衰减,过程仅为10~20ns。结果说明Co掺杂具有明显的抑制电子陷阱能级生成的作用。

英文摘要:

ZnO and ZnO∶Co microcrystal were prepared by gas phase reaction.The electron trap energy level structure (donor level) and the photoelectrons temporal process of materials was investigated by thermo-luminescence microwave and absorption dielectric spectrometry respetively. Two peaks was observed in thermo-luminescence spectra of pure ZnO,one is -183 ℃ and the other is -127 ℃,which shows that two kinds of electron trap energy level produced by the intrinsic defects in ZnO. The thermo-luminescence intensity of ZnO∶Co was only 10% of pure ZnO,which shows that the consistency of electron trap is very less. The microwave absorption dielectric spectrometry shows the temporal process of photoelectrons in conduction band in pure ZnO decayed according to exponential,the lifetime of phase photoelectrons is 802 ns. The reason of long lifetime is relaxation effects of electron trap to conduction band photoelectrons. The microwave absorption dielectric spectrometry relative intensity of ZnO∶Co less than one-fifth of the pure crystal ZnO,that shows the density of electron trap is less in ZnO∶Co minicrystal,so photoelectrons are disappeared quickly,and the decay process of photoelectrons is only 10-20 ns. The results show that Co doped ZnO have obvious effect on restrain the formation of electron trap energy level.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
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  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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