沉淀法制备 In／ZnO纳米粉及其发光特性

采用沉淀法制备In/ZnO纳米粉，通过XRD和光致发光谱等分析手段，详细讨论了不同In掺杂浓度、煅烧温度、反应物配比，以及沉淀剂种类对In/ZnO纳米粉微结构及光致发光特性的影响。实验结果表明，随着In掺杂浓度的增加，In/ZnO纳米粉的结晶性能和紫外发光强度因杂质缺陷的增多而逐渐减弱；同时观察到该发光峰位从389 nm红移至419 nm ，这可能是由于施主能级和导带的合并，以及杂质能级的潜在波动因素的影响所致。当煅烧温度从500℃升至600℃时，晶粒尺寸逐渐变大，紫外发射强度也因结晶性的增强而逐渐增大；当温度继续升高至800℃时，结晶性的进一步提高导致紫外发射强度增强，同时由于温度的升高使得ZnO晶格中离子动能变大而更易于产生氧空位，从而导致525 nm绿光发射也大大增强；当温度升高至1000℃时，紫外发射强度由于过多的氧空位而被极大抑制，此时525 nm绿光发射成为了发光主成份。随着反应物NH4 HCO3/Zn（NO3）2摩尔比的增加，由于反应速率的加快，使得In/ZnO纳米粉晶粒变小，紫外发光强度下降。沉淀剂种类（NH4 HCO3或NaOH）对前驱体粉末的结晶性能有着显著的影响，但对最终纳米粉产物的发光性能影响不大。