2024年5月11日发(作者：季晗日)
摘 要
Fe掺杂ZnO纳米粒子的结构和介电性能
摘 要
用溶液燃烧法制备了纳米Zn1－xFexO(其中x= 0.00，0.005，0.01，0.02，
0.03，0.04)粉末。该粉末样品用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱、扫
描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散分析(EDAX)进行表征。X射线衍射图形显
示组成为单相纤锌矿结构。平均粒径为19~34 nm。SEM图像显示了材料的高
孔隙率。介电研究是在室温下1~5 MHz的频率范围内进行的，并使用不同的机
制来解释所观察到的行为。
关键词：氧化物材料；溶液燃烧；X-射线衍射；介电质的研究
1
1前言
近年来，科学家们高度重视II-VI族纳米尺度半导体材料的合成与表征，因为其在量子
力学
[1,2]
中巨大的测试基本概念对的潜力，以及它们在各种应用中的关键作用，如固体状态
发光器件(LED)、光电
[3]
、纳米电子学
[4]
、光电子学和数据存储等。氧化锌(ZnO)为n型金
属氧化物半导体具有宽直接带隙(3.37 eV)和激子结合能60 meV，适用于各种应用的性能
如紫外线光电器件，透明的高电源和高频电子器件，压电电子传感器和化学气体传感器
[5]
。
纳米材料的研究很有趣，因为他们有趣的性质和应用
[6-13]
。ZnO的电学性质非常依赖
于的组合物和它的结构。李教授的铁电材料和掺杂ZnO薄膜的介电性能已经由王教
[14]
等
人研究了。Oshio
[15]
等人研究了在ZnO中掺杂Mn的作用，决定在其膜的漏电流的上升
下降。他们还研究了ZnO:Mn膜的介电性能，并展现了大电阻率材料的整体性质。韩教授
等人
[16]
已经研究了低频介电性能和横向光学声子模式中的ZnO单晶。王艳红等人
[17]
研究
了ZnO纳米棒的表面光电压。Hsu和Huang
[18]
研究了掺杂ZnO(Zr
0.8
Sn
0.2
)的TiO
4
薄膜
的介电常数，随频率的增加而减小。Youn等人
[19]
也支持Hsu和Huang的研究结果
[18]
。
Jose和Khadar
[20]
已经研究了ZnO-Ag纳米复合材料的导电机理。 Jung等人
[21]
在对掺
杂ZnO纳米棒在光学和电学性质上的结构影响占越来越重要的位置。Sharma等人
[22]
报道
了聚苯胺氧化锌复合材料的介电行为。Tripathi等
[23]
研究甘油覆盖的纳米ZnO粒子的介电
弛豫。最近，我们报道了Fe和Co共掺杂的结构、电学和磁学性质的工作报告：准备通过
简单的溶液燃烧法
[24，25]
制备Fe和Co共掺杂ZnO纳米粒子。在目前的工作中，我们已经
报道了关于Zn
1-x
Fe
x
O(x= 0，0.005，0.01，0.02，0.03，0.04)纳米粉的结构、介电和交
流电源电导率测量。
2 实验细节
通过使用金属硝酸盐作为氧化剂的化学计量组合物及甘氨酸作为燃料溶液燃烧法制备
2
2024年5月11日发(作者：季晗日)
摘 要
Fe掺杂ZnO纳米粒子的结构和介电性能
摘 要
用溶液燃烧法制备了纳米Zn1－xFexO(其中x= 0.00，0.005，0.01，0.02，
0.03，0.04)粉末。该粉末样品用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱、扫
描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散分析(EDAX)进行表征。X射线衍射图形显
示组成为单相纤锌矿结构。平均粒径为19~34 nm。SEM图像显示了材料的高
孔隙率。介电研究是在室温下1~5 MHz的频率范围内进行的，并使用不同的机
制来解释所观察到的行为。
关键词：氧化物材料；溶液燃烧；X-射线衍射；介电质的研究
1
1前言
近年来，科学家们高度重视II-VI族纳米尺度半导体材料的合成与表征，因为其在量子
力学
[1,2]
中巨大的测试基本概念对的潜力，以及它们在各种应用中的关键作用，如固体状态
发光器件(LED)、光电
[3]
、纳米电子学
[4]
、光电子学和数据存储等。氧化锌(ZnO)为n型金
属氧化物半导体具有宽直接带隙(3.37 eV)和激子结合能60 meV，适用于各种应用的性能
如紫外线光电器件，透明的高电源和高频电子器件，压电电子传感器和化学气体传感器
[5]
。
纳米材料的研究很有趣，因为他们有趣的性质和应用
[6-13]
。ZnO的电学性质非常依赖
于的组合物和它的结构。李教授的铁电材料和掺杂ZnO薄膜的介电性能已经由王教
[14]
等
人研究了。Oshio
[15]
等人研究了在ZnO中掺杂Mn的作用，决定在其膜的漏电流的上升
下降。他们还研究了ZnO:Mn膜的介电性能，并展现了大电阻率材料的整体性质。韩教授
等人
[16]
已经研究了低频介电性能和横向光学声子模式中的ZnO单晶。王艳红等人
[17]
研究
了ZnO纳米棒的表面光电压。Hsu和Huang
[18]
研究了掺杂ZnO(Zr
0.8
Sn
0.2
)的TiO
4
薄膜
的介电常数，随频率的增加而减小。Youn等人
[19]
也支持Hsu和Huang的研究结果
[18]
。
Jose和Khadar
[20]
已经研究了ZnO-Ag纳米复合材料的导电机理。 Jung等人
[21]
在对掺
杂ZnO纳米棒在光学和电学性质上的结构影响占越来越重要的位置。Sharma等人
[22]
报道
了聚苯胺氧化锌复合材料的介电行为。Tripathi等
[23]
研究甘油覆盖的纳米ZnO粒子的介电
弛豫。最近，我们报道了Fe和Co共掺杂的结构、电学和磁学性质的工作报告：准备通过
简单的溶液燃烧法
[24，25]
制备Fe和Co共掺杂ZnO纳米粒子。在目前的工作中，我们已经
报道了关于Zn
1-x
Fe
x
O(x= 0，0.005，0.01，0.02，0.03，0.04)纳米粉的结构、介电和交
流电源电导率测量。
2 实验细节
通过使用金属硝酸盐作为氧化剂的化学计量组合物及甘氨酸作为燃料溶液燃烧法制备
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