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硅衬底上镁掺杂氮化镓薄膜的位错弯曲与应力演变
摘要： 采用镁（Mg）进行P型掺杂对于实现包含大量位错的异质外延薄膜的各类III族氮化物电子和光电器件至关重要。我们通过原位曲率测量和离位透射电子显微镜研究了GaN薄膜生长过程中Mg掺入对位错和应力演变的影响，完整揭示了掺杂原子尺寸效应、位错弯曲与极性反转三者间的相互作用机制。Mg促进位错弯曲，进而在掺镁GaN薄膜中产生拉应力，因此仅当位错密度低于5×10^9 cm^-2时才能清晰观测到掺杂原子尺寸差异效应预期的压应力。当掺杂浓度超过10^19 cm^-3时出现的极性反转与螺位错密度的急剧下降相关联。我们建立了动力学应力演变模型以捕捉位错弯曲和尺寸差异效应，并实现了模型计算弯曲角与透射电镜图像测量结果的匹配。
关键词： 镁掺杂、应力演化、位错弯曲、原位曲率测量、透射电子显微镜、极性反转、氮化镓
更新于2025-09-23 15:23:52
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Mg掺杂对共沉淀法合成的ZnO纳米粒子结构、形貌、光学、热学及可见光响应抗菌性能的影响
摘要： 通过共沉淀法合成了镁掺杂氧化锌（Zn1-xMgxO，其中x=0.000、0.001、0.003、0.005和0.010 M）纳米颗粒（MgZnO NPs），并对其进行多种分析以评估其作为食品包装功能性添加剂的适用性。MgZnO NPs约在360°C成功形成，且随着镁掺杂浓度增加，其光学带隙随之增大。X射线衍射和扫描电子显微镜分析证实MgZnO NPs形成了六方纤锌矿结构及棒状形貌。X射线光电子能谱显示位于1303.35和1303.38 eV的Mg(1s)峰归因于Mg2+取代Zn2+。透射电子显微镜图像显示其棒状结构长度为208-650 nm，宽度为84-142 nm。研究不同浓度的合成MgZnO NPs在光照与黑暗条件下对革兰氏阴性菌（大肠杆菌DH5α）的抑菌效果，其中3 mg/mL浓度的0.010 M MgZnO NPs在光照条件下展现出最佳抗菌活性。MgZnO NPs外表面存在不规则脊状结构，该结构促进Zn2+扩散能力并增强活性氧生成，从而导致细菌裂解。此外，本研究证实MgZnO NPs作为具有优良抗菌性能的填料具有卓越可行性，尤其适用于抗菌食品包装领域。
关键词： 镁掺杂、活性氧物种、抗菌活性、纳米棒、氧化锌
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2019年IEEE第十一届仿人机器人、纳米技术、信息技术、通信与控制、环境与管理国际会议(HNICEM) - 菲律宾拉奥格（2019.11.29-2019.12.1）] 2019年IEEE第十一届仿人机器人、纳米技术、信息技术、通信与控制、环境与管理国际会议(HNICEM) - 采用电沉积法制备镁掺杂氧化锌的电压特性研究及其在太阳能光伏(PV)电池中的应用
摘要： 该研究论文借鉴了Rajpal和Kumar（2016）的研究。采用电沉积法制备了镁（Mg）掺杂氧化锌（ZnO）。实验获得的样品随后被整理以观察光电导值和极板的电压调节百分比。在收集电压调节百分比（%VR）和光电导数据时使用了三种不同的倾斜角度取向。未掺杂极板获得的光电导值为0.7083，而掺杂极板的值分别为0.8438V、0.6897V和0.7204V。另一方面，0°、13°和20°获得的%VR分别为1.283%、5.820%和3.456%。此外，实验整理的电池充电百分比分别为0.39%、-1.20%和1.11%。进一步实验表明，日照和温度对电池的电导率和输出有显著影响。
关键词： 电沉积、倾斜角度、镁掺杂、氧化锌
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过关联原子探针断层扫描与离轴电子全息术对GaN中Mg掺杂分布及电活性的三维测量
摘要： 通过关联原子探针断层扫描（APT）和离轴电子全息术，研究了金属有机化学气相沉积法生长的氮化镓（GaN）中p型掺杂剂（镁）的分布与电学活性。APT结果显示高镁浓度会促进富镁团簇形成，这与锥形反型畴（PID）的产生相关。APT提供的团簇外直接掺杂浓度测量表明，当镁浓度超过7×101? cm?3时p型电学活性出现饱和。离轴电子全息术获得的静电势分布图证实：尽管APT检测到高密度富镁团簇存在，但最高载流子浓度仍出现在掺杂浓度为2×102? cm?3的区域。这些技术的关联分析表明，PID并非导致静电势降低的主要原因。
关键词： 镁掺杂、氮化镓、原子探针断层扫描、电活性、离轴电子全息术
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用喷雾热解法在玻璃衬底上生长的镁掺杂氧化镉薄膜
摘要： 采用喷雾热解技术合成了未掺杂及不同镁（Mg）掺杂量的氧化镉（CdO）薄膜。通过多种仪器对样品进行了结构、光学及形貌表征。利用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱测量获取样品的结构特性，采用紫外-可见（UV-vis）及光致发光（PL）光谱测量结合扫描电子显微镜（SEM）来表征未掺杂与Mg掺杂CdO薄膜的光学及形貌特性。XRD测量显示，未掺杂与Mg掺杂的CdO薄膜均呈现立方结构，并沿（200）晶面具有择优取向。拉曼光谱中观察到，CdO薄膜第一主峰（266 cm?1）消失，第二主峰（908 cm?1）随Mg掺杂向高能端移动。吸光度测量结果表明，样品带隙范围随Mg掺杂从2.15 eV偏移至2.43 eV；伯斯坦-莫斯效应显示灰度偏移，透射率测量值从67%降至59%。PL结果显示，未掺杂与Mg掺杂CdO薄膜均存在394 nm（3.15 eV）的紫外发射、434 nm（2.86 eV）的蓝光发射、540 nm（2.30 eV）与735 nm（1.69 eV）的蓝黄光发射以及782 nm（1.59 eV）的发射峰。SEM测量表明，Mg掺杂使CdO薄膜从金字塔结构转变为无规则形貌。
关键词： 光学性能，镁掺杂，氧化镉薄膜
更新于2025-09-09 09:28:46
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第一性原理计算研究Mg掺杂含量对n型和p型ZnO的影响
摘要： 研究了镁掺杂对纯氧化锌、铝掺杂氧化锌及铝-氮共掺杂氧化锌电学性能的影响。结果表明：镁掺杂后，带隙值随镁掺杂浓度增加而增大；当镁掺入铝掺杂氧化锌结构时，随着镁掺杂量增加，导带底逐渐向高能方向移动，价带顶逐渐向低能方向移动，导致带隙增大；镁掺入铝-氮共掺结构后，铝-氮-镁共掺氧化锌的能带结构出现浅受主能级，表明镁的引入有利于p型氧化锌的电学性能。在可见光范围内，铝-氮-镁共掺氧化锌的吸收高于铝-氮共掺氧化锌，这对太阳能电池器件的应用具有重要意义。
关键词： 光学性质、能带结构、第一性原理、p型氧化锌、镁掺杂
更新于2025-09-09 09:28:46
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溶胶-凝胶法制备的镁掺杂氧化铟薄膜晶体管的负偏压应力稳定性提升
摘要： 我们展示了具有高性能和改善稳定性的溶胶-凝胶法制备的镁掺杂氧化铟薄膜晶体管（TFT）。为提升在负阈值电压下不稳定的氧化铟性能，采用镁元素抑制氧空位形成。随着镁掺杂浓度增加，氧缺陷和羟基杂质减少，导致阈值电压正向偏移并在负偏压应力环境下稳定性提高。本实验制备了镁掺杂量0至2wt%的氧化铟TFT。由硝酸铟水合物前驱体与2-甲氧基乙醇合成溶液制备的氧化铟迁移率达17.2cm2/V·s。掺杂1wt%镁的In?O? TFT同样展现出11.02cm2/V·s的高迁移率，在负偏压应力下呈现显著的-1.5V阈值电压偏移。结果表明，溶胶-凝胶法制备的镁掺杂In?O? TFT是透明器件中高稳定性、高性能应用的理想候选材料。
关键词： 薄膜晶体管、负偏压应力、镁掺杂、溶胶-凝胶法、氧化铟
更新于2025-09-09 09:28:46
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镁掺杂提升锂镧锆酸盐基立方石榴石在空气暴露下的成分-相-结构稳定性
摘要： 镁作为一种新型掺杂剂，被发现能稳定锂镧锆酸盐（LLZO）所需的立方石榴石结构（Ia3d），并使其锂离子电导率与相同掺铝水平相当。更重要的是，与铝掺杂不同，镁掺杂可抑制与大气水分/二氧化碳的有害反应，在暴露于空气中时仍能保持成分-相态-结构的稳定性。因此，当暴露于空气中时，虽然铝掺杂LLZO陶瓷片会自发碎裂/粉化，同时离子电导率下降约3个数量级，但镁掺杂LLZO未出现开裂迹象，且几乎保持了暴露前的离子电导率水平。
关键词： 离子电导率、镁掺杂、成分-相-结构稳定性、锂石榴石、固体电解质
更新于2025-09-04 15:30:14
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XTO2（X= Cu, Ag；T=Al, Cr）的结构稳定性和电子性质：包含X空位和Mg掺杂的第一性原理研究
摘要： 基于第一性原理的密度泛函理论计算被用于研究CuAlO?、AgAlO?、CuCrO?和AgCrO?透明导电氧化物（TCOs）的结构与电子特性。通过比较不同结构相的总能量，确定六方2H型Delafossite多晶型态是其中最稳定的相之一。针对CuCrO?和AgCrO?的磁性效应，选择简单的反铁磁构型进行建?！蚱渚哂凶畹偷幕苣芰恐唬以谒疾斓拇判怨剐椭姓瓜殖鲎罱咏氲继宓男形匦?。采用GGA(PBE)、PBE+U、PBE+mBJ、PBE+mBJ+U及混合泛函HSE06等不同交换关联能近似方法，对比分析了2H型CuAlO?和AgAlO?的电子结构。通过构建超胞模型模拟6.25%的Cu/Ag空位、3.13%的O空位以及6.25%的Mg掺杂（替代Al/Cr位置），获取其结构与电子特性数据，据此评估这些本征缺陷与掺杂元素对提升本研究涉及的所有TCOs导电性的有效性。原始体系的局域态密度分析支持空穴沿垂直于Delafossite结构中O-X-O哑铃键的a-b平面传导的模型。此外，缺陷体系与掺杂体系的局域态密度表明：在X元素匮乏而O元素饱和的生长环境中，可能增强这些材料的导电性。
关键词： 德法沃石，密度泛函理论，透明导电氧化物，镁掺杂，结构稳定性，第一性原理，空位，电子性质
更新于2025-09-04 15:30:14