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Co、Cu共掺杂ZnO薄膜的制备及性质研究
摘要：
本论文以制备和性质研究的角度，对Co、Cu共掺杂ZnO薄膜进行了系统的研究。通过磁控溅射和离子注入技术，成功制备了Co、Cu共掺杂ZnO薄膜，研究了它们的表面形貌、结构和光学特性等。结果表明，Co、Cu共掺杂对ZnO薄膜的晶体结构和光学特性产生了显著的影响，可以调控其电子和磁性能。这些发现为进一步研究Co、Cu共掺杂ZnO薄膜的应用奠定了基础。
1.引言
ZnO作为一种重要的半导体材料，在光电子学、催化、传感器等领域有着广泛的应用。近年来，通过掺杂过渡金属或过渡金属氧化物，可以实现对ZnO材料光电性能的调控，并赋予其新的功能。因此，研究Co、Cu共掺杂ZnO薄膜具有重要的科学意义和应用价值。
2.实验方法
本实验采用磁控溅射和离子注入技术制备Co、Cu共掺杂ZnO薄膜。首先，在惰性气体的辅助下，通过磁控溅射方法在非反应性条件下制备ZnO薄膜。然后，通过离子注入将Co、Cu离子掺入ZnO薄膜中。最后，采用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见吸收光谱等技术对薄膜的结构和性质进行表征。
3.结果与讨论
经过实验制备得到的Co、Cu共掺杂ZnO薄膜具有良好的结晶性和较高的透明性。X射线衍射结果显示了ZnO薄膜的纯相和立方结构，同时观察到了掺杂产生的明显衍射峰位移。显微镜观察发现，掺杂后的薄膜表面形貌更加均匀，颗粒尺寸变大。紫外可见吸收光谱分析显示，掺杂使得薄膜的能隙发生了改变，光吸收范围向可见光区域扩展。
4.总结与展望
本研究通过磁控溅射和离子注入技术成功制备了Co、Cu共掺杂ZnO薄膜，并研究了其表面形貌、结构和光学特性等。实验结果表明，Co、Cu共掺杂对ZnO薄膜的晶体结构和光学特性产生了明显的影响，为进一步研究其应用提供了基础。未来的研究可以进一步探究Co、Cu共掺杂ZnO薄膜的电子和磁性能，并且研究其在光电子学和磁存储器件中的应用前景。
关键词：Co、Cu共掺杂；ZnO薄膜；制备；性质研究
Abstract:
ThispapersystematicallystudiesthepreparationandpropertiesofCoandCuco-dopedZnOfilmsfromtheperspectivesofpreparationandpropertyresearch.CoandCuco-dopedZnOfilmsweresuccessfullypreparedbymagnetronsputteringandionimplantationtechniques.Thesurfacemorphology,structure,andopticalpropertiesoftheco-dopedZnOfilmswereinvestigated.TheresultsshowthatCoandCuco-dopinghasasignificantimpactonthecrystalstructureandopticalpropertiesofZnOfilms,andcanregulatetheirelectronicandmagneticproperties.ThesefindingslayafoundationforfurtherresearchontheapplicationofCoandCuco-dopedZnOfilms.
1.Introduction
ZnOisanimportantsemiconductormaterialwithwideapplicationsinoptoelectronics,catalysis,sensorsandotherfields.Inrecentyears,dopingZnOwithtransitionmetalsortransitionalmetaloxidescanregulatetheoptoelectronicpropertiesofZnOmaterialsandgivethemnewfunctions.Therefore,thestudyofCoandCuco-dopedZnOfilmsisofgreatscientificsignificanceandapplicationvalue.
2.Experimentalmethods
CoandCuco-dopedZnOfilmswerepreparedbymagnetronsputteringandionimplantationtechniques.Firstly,ZnOfilmswerepreparedbymagnetronsputteringundernon-reactiveconditionswiththeassistanceofinertgas.Then,CoandCuions