田景芝
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张苹
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荆涛
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邓启刚
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阚伟
材料科学与工程学报
运用第一性原理超软赝势方法计算了不同Al掺杂浓度对TiO2能带结构、分波态密度、光吸收谱图的影响.计算结果表明:Al原子进入TiO2晶格后,晶胞体积减小;随着掺杂浓度的增大,禁带宽度减小,吸收带边红移越来越明显;不同掺杂浓度下,虽然Al的3s和3p轨道对导带和价带贡献较小,但对TiO2可见光吸收能力大有改善;在波长为100～280nm处,Al掺杂TiO2的紫外光吸收能力有所降低,波长为450～1000nm时,TiO2的可见光吸收能力明显增强.对比四种不同掺杂浓度下TiO2的光催化活性,发现浓度为9％左右时催化效果更好一些.
关键词:
TiO2
,
Al掺杂浓度
,
电子结构
,
第一性原理
彭寿
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汤永康
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王芸
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金良茂
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甘治平
,
王东
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王萍萍
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操芳芳
硅酸盐通报
本文采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出n型掺杂具有优良光电性能的氧化锌掺铝(AZO)薄膜,并以磁控溅射AZO薄膜为种子层引导液相法所制备AZO薄膜生长.Al掺杂浓度区间为0.25at％～5.00at％.通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、轮廓仪、方块电阻测试仪、霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分别研究了薄膜物相、微观结构、膜厚及光电性能,进一步分析了Al掺杂浓度、种子层对薄膜光电性能的影响.结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85％以上.Al掺杂浓度、种子层的引入对AZO薄膜的光电性能有重要影响.无种子层时,掺杂浓度为0.50at％的AZO薄膜在5％ H2、95％N2还原气氛下于550℃保温60 min得到最优电学性能,方块电阻约为166 Ω/□,电阻率约为1.99×10-3 Ω·cm;预镀AZO种子层所制备薄膜方块电阻下降到约42Ω/□,电阻率下降到约7.56×10-4Ω·cm.
关键词:
Al掺杂浓度
,
种子层
,
铝掺杂氧化锌薄膜
,
光电性能
