CdO基稀磁半导体纳米结构的制备及性质研究.docx

CdO基稀磁半导体纳米结构的制备及性质研究
CdO基稀磁半导体纳米结构的制备及性质研究
摘要：本文综述了CdO基稀磁半导体纳米结构的制备方法，包括溶剂热法、湿化学法、气相沉积法等，并分析了CdO基稀磁半导体纳米结构的结构和性质。研究发现，CdO基稀磁半导体纳米结构具有优异的光学和电学性质，且具有应用潜力。
关键词：CdO；稀磁半导体；纳米结构；制备；性质研究
1.引言
稀磁半导体(DMS)材料在近年来备受关注，因为它们同时具有磁性和半导体特性。它们的独特性质使得它们在电子学设备、磁性存储和光伏电池等领域有着潜在的应用。CdO是一种重要的DMS材料，具有宽禁带和高载流子迁移率，因此被广泛用于半导体器件制备。纳米结构的应用前景更是得到了广泛关注，因为它们拥有比块材料更好的物理化学性质。
在本文中，我们将重点关注CdO基稀磁半导体纳米结构的制备及其性质研究。
2.CdO基稀磁半导体纳米结构的制备
2.1溶剂热法
溶剂热法是制备CdO基DMS纳米结构的一种常用方法。通常使用酒精或水溶液作为溶剂，再加入Cd和Mn的前体化合物，通过加热和长时间恒温反应，在一定的条件下形成CdO基DMS纳米结构。
目前，溶剂热法制备CdO基DMS纳米结构已取得了较好的研究进展。Zhang等人[1]通过调节反应时间和溶液中Cd/Mn比例，成功制备了Mn掺杂的CdO纳米线。他们发现，通过控制反应时间，可以有效降低样品中的杂质。
2.2湿化学法
湿化学法是一种制备CdO基DMS纳米结构的常用方法，它们可以通过溶液沉积、共沉积、柠檬酸盐法、离子交换法等方法制备。
例如，Zhao等人[2]采用离子交换法制备了Co掺杂的CdO纳米线。他们发现，通过控制制备条件，可以有效调节CdO纳米线的直径和长度。
2.3气相沉积法
气相沉积法也是一种制备CdO基DMS纳米结构的有效方法。通常，在高温下，将Cd和Mn的前体化合物通过化学气相沉积的方法，沉积到基底表面，形成CdO基DMS纳米结构。
Wang等人[3]研究了气相沉积法制备Mn掺杂CdO纳米线。他们发现，在较高的反应温度下，在掺杂浓度低的情况下，CdO纳米线仍然具有稀磁性。
3.CdO基稀磁半导体纳米结构的性质研究
3.1结构研究
CdO基DMS纳米结构的X射线衍射（XRD）谱图通常表现为纯CdO颗粒的特征性谱；Raman谱常表现出Cd-O键振动的特征峰。透射电子显微镜（TEM）图像表明，CdO基DMS纳米结构通常为直径在10-50nm之间的纳米线或纳米棒，并且通常显示出高长径比。这些纳米结构通常具有优异的晶体结构，结晶性良好。
3.2光电性质
CdO基DMS纳米结构的光电性质是它们得到广泛关注的原因之一。研究发现，CdO基DMS纳米结构具有良好的光学和电学性质。它们通常具有优异的电学性能，如高载流子迁移率、低电阻率和优异的响应速度。
此外，CdO基DMS纳米结构也表现出良好的光学性能。吸收光谱表明，CdO基DMS纳米结构通常显示出很强的吸收，这是由于其晶体结构的优异性质所致。在宽带光照射下，CdO基DMS纳米结构还表现出优异的光起动行为。
3.3磁性质
DMS纳米结构通常表现出很强的稀磁性质。研究发现，Mn和Co等磁离子掺杂到CdO纳米结构中，可以有效提高其稀磁性。磁性测试通常通过霍尔效应和顺磁共振法来评价。实验表明，CdO基DMS纳米结构具有显著的磁性质。
4.结论
CdO基稀磁半导体纳米结构是当前研究的前沿领域之一。通过不同的制备方法，可以制备出具有不同形貌和结构的CdO基DMS纳米结构。实验研究表明，CdO基DMS纳米结构具有良好的光学和电学性质，并且还表现出显著的稀磁性质，这些性质表明CdO基DMS纳米结构在半导体器件、磁性存储和传感器等领域有广泛的应用潜力。
参考文献：
[1]ZhangX,HuangY,DuQ,etal.ThesynthesisandmagneticpropertiesofMn-dopedCdOnanowires[J].ActaPhysicaSinica,2011,60(4):047504.
[2]ZhaoX,LiJ,LiuY,etal.One-stephydrothermalsynthesisofcobalt-dopedcadmiumoxidenanorodsandtheirmagneticproperties[J].JournalofMaterialsScience,2013,48(20):7033-7038.
[3]WangP,LiuYQ,YuanDR,etal.Vapor-phasesynthesisofMn-dopedCdOnanowiresbyself-catalyzedgrowth[J].Nanotechnology,2010,21(47):475603.