On the vibrational properties of transition metal doped ZnO: Surface, defect, and bandgap engineering

材料科学 掺杂剂 纤锌矿晶体结构 拉曼光谱 带隙 兴奋剂 光致发光 X射线光电子能谱 声子 光谱学 分析化学(期刊) 光电子学 凝聚态物理 光学 核磁共振 化学 量子力学 物理 色谱法 冶金
作者
Viviane M. A. Lage,Carlos Rodríguez-Fernández,Felipe S. Vieira,R.T. da Silva,Maria Inês Basso Bernardi,M. M. de Lima,A. Cantarero,H. B. de Carvalho
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:259: 119258-119258 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2023.119258
摘要

We present a comprehensive study on the structure and optical properties of Mn-and Co-doped ZnO samples prepared via solid-state reaction method with different dopant concentrations and atmospheres. The samples were structural and chemically characterized via X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray excited photoelectron spectroscopy. The optical characterization was performed via Raman, photoluminescence, and diffuse photoreflectance spectroscopies. Emphasis was done on the studies of their vibrational properties. The structural data confirm the incorporation of Mn and Co ions into the wurtzite ZnO lattice. It is demonstrated that the usual observed additional bands in the Raman spectrum of transitional metal (TM) doped ZnO are related to structural damage, deriving from the doping process, and surface effects. The promoted surface optical phonons (SOP) are of Fröhlich character and, together with the longitudinal optical (LO) polar phonons, are directly dependent on the ZnO electronic structure. The enhancement of SOP and LO modes with TM-doping is explained in terms of nonhomogeneous doping, with the dopants concentrating mainly on the surface of grains, and a resonance effect due to the decrease of the ZnO bandgap promoted by the introduction of the 3d TM levels within the ZnO bandgap. We also discuss the origin of the controversial vibrational mode commonly observed in the Mn-doped ZnO system. It is stated that the observation of the analyzed vibrational properties is a signature of substitutional doping of the ZnO structure with tuning of ZnO optical absorption into the visible range of the electromagnetic spectrum.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
路不迷完成签到,获得积分10
刚刚
不重要的人完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
yanmu2010完成签到,获得积分10
2秒前
小小完成签到,获得积分10
5秒前
大俊哥完成签到,获得积分10
6秒前
不知完成签到 ,获得积分10
6秒前
sy193625发布了新的文献求助10
7秒前
佳宝完成签到,获得积分10
7秒前
樊笼客完成签到,获得积分10
8秒前
现代宝宝完成签到,获得积分10
8秒前
张平一完成签到 ,获得积分10
9秒前
foceman完成签到,获得积分10
9秒前
想上985完成签到,获得积分10
9秒前
爱看文献的小恐龙完成签到,获得积分10
10秒前
阿苏完成签到,获得积分10
10秒前
yym996完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
gaoxiansheng完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
和谐的醉山完成签到,获得积分0
16秒前
nnn完成签到,获得积分10
17秒前
正直的雨双完成签到,获得积分10
18秒前
chengche发布了新的文献求助10
18秒前
11111111发布了新的文献求助10
18秒前
tt完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
grace完成签到 ,获得积分10
21秒前
傻傻的飞丹完成签到 ,获得积分10
21秒前
laochen完成签到 ,获得积分10
22秒前
chassie完成签到,获得积分10
22秒前
呆萌的忆山完成签到,获得积分10
22秒前
怡然以南完成签到 ,获得积分10
23秒前
明亮傲芙完成签到 ,获得积分10
23秒前
刘泽文完成签到,获得积分10
23秒前
canghong完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI2S应助活力书包采纳,获得10
25秒前
25秒前
lily完成签到 ,获得积分10
26秒前
qwa发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6474043
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8276949
关于积分的说明 17647516
捐赠科研通 5554561
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2909870
邀请新用户注册赠送积分活动 1886625
关于科研通互助平台的介绍 1739115