通过掺杂La和Y调控ZnO:Cd的光学性能

摘要： 本工作报道了采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法合成的镉和稀土元素掺杂氧化锌材料。通过研究分析了镉掺杂氧化锌及稀土掺杂锌镉氧化物的结构、形貌和光学特性。XRD分析表明稀土杂质掺杂会减小锌镉氧化物的粒径，其中镧掺杂锌镉氧化物的粒径在锌镉氧化物及稀土掺杂样品中最小。研究发现稀土杂质掺杂会引起形貌变化，镧掺杂锌镉氧化物样品呈现柱状形貌，而锌镉氧化物样品的SEM图像中明显可见六方结构。紫外-可见光谱分析显示稀土杂质掺杂会使锌镉氧化物的带隙减小。光致发光光谱表明氧化锌在可见光区呈现宽谱发射且紫外发射较弱，稀土掺杂样品因晶体结构破坏导致紫外发射减弱。稀土掺杂锌镉氧化物在绿光发射区呈现微弱峰位且随稀土掺杂浓度增加而降低，除微小的类高斯绿峰外具有均匀的光谱响应。综合分析表明该系列样品可用于可见光区的光电器件应用。