Zn_1-xMn_xS稀磁半导体的合成与光学性能

武美荣^1,2，魏智强^1,2，武晓娟^1,2，杨华²，姜金龙²

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 兰州理工大学理学院

摘 要：通过水热法制备不同掺杂浓度的Zn_1-xMn_xS（x=0.00,0.02,0.05,0.07）稀磁半导体材料,研究Mn²⁺掺杂浓度对ZnS纳米棒微观结构和光学性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、选区电子衍射（SAED）、X射线能量色散分析谱仪（XEDS）和紫外可见吸收光谱（UV-vis）对样品的晶体结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明:制备的所有样品均具有结晶良好的纤锌矿结构,没有杂峰出现,生成纯相Zn_1-xMn_xS纳米晶。样品形貌为纳米棒状结构,分散性良好。掺杂的Mn元素进入到ZnS纳米晶中,Mn²⁺替代了Zn²⁺,而且随着Mn掺杂量的增加晶格常数减小。同时UV-vis光谱发现样品的光学带隙增大,发生了蓝移现象。

关键词：稀磁半导体;Zn1-xMnxS;水热法;光学性能;