【摘要】Cu掺杂的一维纳米氧化锌(ZnO)材料由于其在光学、电学及磁学等多个方面均具有独特的性质,尤其在光电器件及自旋电子学器件领域具有重大应用潜力,受到了研究者们的广泛关注。此外通过适当的共掺杂的方法可以有效的调节材料的性能。本文采用电化学沉积法(ECD)及化学气相传输(CVT)结合扩散的方法制备了ZnO以及ZnO:Cu纳米棒(线)阵列,并在此基础上制备了基于单根纳米线的场效应晶体管(FET), […]

【摘要】SiC泡沫陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、低热导率及低热膨胀系数等优异的物理性能，并具有独特的相互贯通的三维网络结构，这些特点使其成为光催化剂载体的最佳候选材料之一。将Al-Si共掺杂改性的纳米TiO2包覆层负载在SiC泡沫陶瓷表面，不仅能够很好解决光催化剂的固定化问题，实现可循环利用；还能利用SiC泡沫陶瓷特殊的三维网络结构，提高比表面积，从而提高TiO2的光催化降解效率。本文的研究内容主要分为 […]

【摘要】近年来，由于环境污染和能源危机的问题，制约经济和社会的发展。TiO2作为光催化剂，以其化学稳定性好，无毒，成本低，不产生二次污染等优点而受到人们的关注。但是TiO2的带隙宽（Eg～3.0-3.2eV），太阳光利用率低，因此应用范围受到许多限制。基于密度泛函的第一性原理超软赝势方法，本文采用了VASP计算软件系统地研究了N和硫属元素共掺杂锐钛矿和金红石TiO2的电子性质。在掺杂体系中，N元素 […]

【摘要】近年来,随着低维纳米材料合成方法的发展和应用,使得具有特定晶向的纳米薄片,纳米棒,纳米线,纳米管和半导体复合材料成为当前金属氧化物材料的研究热点对象。在实验蓬勃发展的同时,相关理论工作也取得了较大的发展。例如基于密度泛函理论计算和模拟,不仅能解释一些实验观测结果,而且还能给出一些有意思的理论预测。本博士学位论文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,侧重研究了金属氧化物半导体不同晶面电化 […]

【摘要】二氧化钛(TiO2)具有化学性稳定、高折射率、低成本和无毒等优良特性,被认为是最有应用前景的光催化材料。然而由于不能吸收可见光、光生电荷易复合的缺点,限制了其应用。在实际中,光催化薄膜克服了粉体存在的易团聚、难回收、成本高等不足。因此,开发具有可见光响应、光生电荷复合率低的TiO2薄膜光催化材料,成为当前材料工作者研究的重要任务。本论文采用直流磁控溅射法制备单层薄膜(TiO2和Cu2O)、 […]

【摘要】环境问题和能源问题是21世纪人类可持续发展面临的两大挑战。能利用洁净太阳能资源的半导体光催化技术成为应对这两大挑战的重要手段之一。本论文针对半导体光催化技术实际研究中存在的问题,以半导体能带工程为指导思想,以设计及合成高效可见光催化材料为研究目标,采用理论和实验相结合的研究手段,一方面利用共掺杂对间的电荷补偿效应对宽禁带半导体光催化材料进行改性修饰,探索共掺杂对宽禁带半导体材料能带结构剪裁 […]

【摘要】稀土掺杂发光材料独特的电子构型和能级结构赋予了它谱线锐利、荧光寿命长、光谱带丰富、背景荧光低等诸多优点。近年来,稀土发光材料,尤其是纳米材料在生物医学、纳米光电子学、信息科学等领域表现出了巨大的应用潜力,掀起了全球范围内新一轮的研究热潮。然而,稀土离子低的荧光效率制约了其实际应用和进一步发展。因此,如何采取各种策略对稀土离子的荧光辐射进行有效调控,对稀土发光材料的基础研究和应用研究均具有重 […]