【摘要】 缺陷决定了大量的材料特性并改变它们的特性。
缺陷决定了大量的材料特性并改变它们的特性。对于实际设备而言,缺乏对缺陷的控制仍然很重要。材料的合成条件、微晶尺寸和形貌决定了缺陷浓度的变化,对材料的化学和物理行为起着重要作用。此外,还可以通过添加具有相同或不同离子半径的另一种离子在晶格中产生缺陷。为了了解晶格缺陷对物理化学性质的影响,研究空位型和簇空位缺陷的作用非常重要它改变了纳米尺度的材料特性。杂质、空位、空位簇和晶界缺陷的存在会影响或增强材料的性能。缺陷的存在及其影响对氧化物材料(如 MgO、ZnO、CuO)的物理性质产生了强烈的影响,在光电器件中具有巨大的应用。
在本文中,我们报告了通过正电子湮没寿命(PAL)和多普勒展宽(DB)光谱研究的溶液燃烧合成的钇掺杂 CuO纳米微晶。Y掺杂CuO纳米晶中的晶格缺陷由掺杂剂浓度和退火温度的影响呈现。X射线衍射测量表明在高温下具有Y的杂质相(Y2O3扫描电子显微镜观察显示颗粒在退火时更聚集。PAL研究展示了三个生命周期分量(τ1、τ2和τ3)。其中,与报道的169 ps的体寿命相比,所制备的CuO表现出212 ps的增加的寿命(τ1)。分析证实了CuO体、点和扩展缺陷中捕获的正电子湮灭的混合贡献。τ2和τ3归因于空位簇和空隙。详细解释了掺杂浓度和退火温度的缺陷修饰。平均正电子寿命(τav)的所有样品随着掺杂浓度增加而随着退火温度降低。有效地呈现了由于Y离子迁移引起的晶粒生长障碍,表明平均寿命更长。根据缺陷形成及其固化机理,比较分析了平均寿命与从DB中提取的价电子湮没相关的S参数以及微晶尺寸随退火的变化。解释了由于CuO中Y的电荷补偿引起的缺陷结构变化。掺杂和退火CuO的缺陷修饰可以从晶粒生长和表面缺陷的变化中得到很好的解释。
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