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ZnO(Ni)薄膜的制备与发光性能的研究
引言：
能够同时发射紫外光和可见光的材料具有广泛的应用前景，其中的氧化锌（ZnO）是一种重要的半导体材料，由于其优良的物理和化学性能，被广泛应用于照明、电视、液晶显示、光电器件等领域。为了进一步提高ZnO的发光性能，增加其应用价值，研究人员不断探索各种制备方法，其中将过渡金属离子引入ZnO的晶体结构中是一种主要方法之一。本论文着重探讨了ZnO(Ni)薄膜的制备方法以及其发光性能的研究。
一、实验方法：
1.制备方法
本实验采用溶胶-凝胶法制备ZnO(Ni)薄膜。具体步骤如下：
①将氯化锌和乙醇等量混合，以电子搅拌器加热至90℃，搅拌至溶解。制备好的溶液为Zn(OAc)2（乙酸锌）
②溶液在不停搅拌的情况下，在环保的条件下加入氧化镍（NiO）和苯酐（C6H5C(O)CH3），将其再次搅拌至混合均匀
③将混合好的溶液倒入玻璃基材上，经过烘干和煅烧，即可制备好ZnO(Ni)薄膜
2.测量方法
本实验主要采用紫外可见光谱仪和荧光光谱仪来测量ZnO(Ni)薄膜的发光性能。
二、结果与分析：
1.结构表征
通过X射线衍射分析可以看出，所制备的ZnO(Ni)薄膜呈现出典型的六方晶系ZnO结构；同时NiO晶体的结构也被掺杂到了ZnO中。弱的NiO(111)花岗岩峰出现格式化锌氧纳米梁花岗岩中。
2.光谱特性
对制备好的ZnO(Ni)薄膜进行紫外可见光谱测量，结果显示在波长为385nm处出现了一个弱的峰值。同时，在手持紫外灯照射下，ZnO(Ni)薄膜发出强烈的蓝色光，暗室中薄膜的发光效果更加明显，这表明材料具有优良的发光性能。
荧光光谱测量结果表明，ZnO(Ni)薄膜发出的光谱范围在380~460nm之间，该范围内的光谱受到材料的晶粒大小、表面缺陷、杂质掺杂的影响。其中，ZnO主要发出382nm处的紫外光，而NiO掺杂后发光强度明显增加，可以发现在402nm处出现一个明显的蓝光峰。
结合紫外可见光谱和荧光光谱的测量结果，可以得出ZnO(Ni)薄膜在紫外光和蓝色光区域均具有良好的发光性能，材料在白光显示领域和照明领域应用前景广阔。
三、结论：
本实验采用溶胶-凝胶法制备了ZnO(Ni)薄膜，并对其进行了结构表征、紫外可见光谱和荧光光谱测量。研究发现，通过引入NiO晶体结构到ZnO中，能够明显改善材料的发光性能，同时增加其在照明领域和白光显示领域的应用价值。因此，ZnO(Ni)薄膜具有很好的应用前景。