纳米氧化锌的非金属掺杂及其物性研究的任务书.docx

纳米氧化锌的非金属掺杂及其物性研究的任务书
任务书
一、题目
纳米氧化锌的非金属掺杂及其物性研究
二、背景
随着现代科技的不断发展，材料科学逐渐成为一个重要的领域。纳米材料由于其具有物理、化学、电学等多种特性，已经成为研究的热点之一。氧化锌（ZnO）是一种非常重要的材料，因其宽带隙、高透明度和优异的光电性能而备受瞩目。近年来，通过掺杂法对纳米氧化锌进行改性，控制其物性，已经成为一个研究的热点。
三、研究内容
本次研究将探索纳米氧化锌的非金属掺杂方法及其掺杂对纳米氧化锌的物性的影响。主要研究内容包括：
1.非金属元素的选择及掺杂方法
对常见的非金属元素（如氮、硫、氟等）进行筛选，选择具有较好的掺杂效果且不影响氧化锌结构的元素。通过化学、物理等方法将所选元素掺杂到纳米氧化锌中。
2.物性的表征
通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-VisDRS）等手段，进行样品结构、形貌、光学性能等物性的表征。比较不同掺杂条件下样品的物性差异，分析掺杂对于样品性能的影响。
3.性能优化
根据物性分析结果，对掺杂条件进行调整，进一步优化纳米氧化锌的物性。与此同时，可以结合应用需求，控制掺杂浓度、溶剂选择等算法，获得所需的材料性能。
四、预期成果
通过本次研究，预期可以得到以下成果：
1.建立非金属元素掺杂纳米氧化锌样品的制备方法
2.对掺杂条件进行调整，得到理想的物性表现
3.获得优异的光学性能和表面形貌，并证明掺杂改性是有效且可控的
五、进度安排
本研究计划为期一年，拟按照以下进度进行：
1.前期准备（1个月）：综述研究前沿，收集相关文献，进一步完善研究方案。
2.样品的制备及表征（6个月）：相关实验室的基础实验，如对纳米氧化锌材料进行制备、非金属元素掺杂等，实施报道后对结果进行表征与分析。
3.优化物性（3个月）：依据先前的实验结果，进一步调整材料的表现，确认所得实验结果后得出最优的物性表象方案。
4.撰写论文及交流（2个月）：根据实验结果和分析，撰写科研论文，进行学术交流。
六、经费预算
本研究计划所需经费包括材料采购、仪器购置等方面。经费预算为5万元，其中材料费3万元，设备费1.5万元，人员费用0.5万元。
七、参考文献
1.LiuL,ShenW,QianQ,etal.Modifyingsurfacestructuresbydoping:ThecaseofnonmetaldopingofZnO[J].Surfacescience2014,616:122–130.
2.RussoN,MirenghiL,DeLucaG,etal.Non-metaldopingofZnObyreactivemagnetronsputtering:physicalandopticalproperties[J].Eur.Phys.J.Appl.Phys,2008:44,189-194.
3.PishtshevA、V、Golubev、V、G、Solovyov、L、Aetal.LuminescenceandconductivityofZnOfilmsdopedwithnitrogenandlithium[J].PhysicsoftheSolidState2009,51(7):1456-1461.
4.MuW,ZhaoJ,ZhangZ,etal.StructuralandOpticalPropertiesofN-DopedZnOFilmsDepositedbyRadioFrequencyMagnetronSputtering[J].PhysicsProcedia2011,18:159-163.