Ni掺杂对Cu_3N薄膜结构与性能的影响

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《La-N、Gd-N掺杂量对ZnO电子结构及吸收光谱影响的研究》

《La-N、Gd-N掺杂量对ZnO电子结构及吸收光谱影响的研究》一、引言随着科技的发展，半导体材料的研究与应用越来越受到人们的关注。

氧化锌（ZnO）作为一种宽禁带半导体材料，具有优异的物理和化学性质，其应用领域涵盖了光电子器件、太阳能电池等。

近年来，通过掺杂不同的元素来调控ZnO的电子结构和光学性能成为研究热点。

本文着重研究La-N、Gd-N掺杂量对ZnO电子结构及吸收光谱的影响。

二、La-N、Gd-N掺杂ZnO的制备与实验方法本实验采用溶胶凝胶法，通过控制掺杂元素的含量，制备了不同La-N、Gd-N掺杂量的ZnO样品。

在实验过程中，通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见光谱等手段对样品进行表征和性能分析。

三、La-N、Gd-N掺杂对ZnO电子结构的影响1. 能带结构变化La-N、Gd-N掺杂ZnO后，由于掺杂元素的引入，使得ZnO 的能带结构发生改变。

随着掺杂量的增加，ZnO的禁带宽度可能发生变化，导致其电子结构发生调整。

通过计算分析，我们发现La-N、Gd-N的掺入使得ZnO的能带结构变得更加复杂，出现了新的能级。

2. 载流子浓度变化La-N、Gd-N的掺入会改变ZnO中的载流子浓度。

随着掺杂量的增加，载流子浓度呈现先增加后减小的趋势。

这主要是由于掺杂元素在ZnO中的替代作用和杂质能级的形成所导致的。

四、La-N、Gd-N掺杂对ZnO吸收光谱的影响1. 吸收边移动La-N、Gd-N掺杂ZnO后，其吸收光谱发生明显变化。

随着掺杂量的增加，吸收边出现红移或蓝移现象。

这主要是由于掺杂元素引入的杂质能级与ZnO的能级之间的相互作用所导致的。

2. 吸收峰变化除了吸收边的移动，La-N、Gd-N掺杂还会在ZnO的吸收光谱中引入新的吸收峰。

这些新峰的出现与掺杂元素在ZnO中的能级分布和电子跃迁有关。

通过分析这些新峰的位置和强度，可以进一步了解掺杂元素对ZnO光学性能的影响。

五、结论本文通过研究La-N、Gd-N掺杂量对ZnO电子结构及吸收光谱的影响，发现掺杂元素的引入可以改变ZnO的能带结构和载流子浓度，同时还会导致其吸收光谱发生明显变化。

氮元素对Cr—Si—Al电阻薄膜晶化行为电性能的影响

（Ｃ，样品放进温度试验箱中，然后测定样品在ＴＲ）
一
５５℃ 至１５℃ 之间的相对电阻值。为考察长期稳２
１实验方法
Ｃｒｉ－— ＳＡ１和Ｃ＿ｉ — 非晶薄膜分别采用ｒＳ— ＮＡｌ
Ｃ８Ｓ８Ａ１５金靶材利用ＳＣ３０射频磁控溅射ｒ５ｉ７合４Ｐ．５
仪在气氛及＋Ｎ：氛中溅射而成，具体溅射气工艺见表１。薄膜沉积基片（积尺寸１２ ×２面．７ｍｍ．５４ｍｍ）别采用抛光玻璃、Ａｌ分２Ｏ３陶瓷以及ＫＣ晶１体等，其中沉积在玻璃上的薄膜用于电子能谱分析成分、沉积在氧化铝陶瓷上的薄膜用于测试电性能、沉积在ＫＣ上的薄膜待基片用水溶解后用于透１
更高的退火温度；Ｃ－ｉ１电阻膜具有更高的电学稳定性。ｒＳ．一ＡＮ
［键词］电阻薄膜；关晶化；氮；电学稳定性
［中图分类号］Ｔ３．Ｇ１２２
［文献标识码］Ａ

Ｃｒｉ阻薄膜具有较高的电阻率、较小的电 — 电Ｓ
Ａ１薄膜在加热到７０℃ 的过程中，将析出两种晶化相，即Ｃ（１ｉ２和Ｓ微晶相；元素加至Ｃ —ｉ非晶膜．Ｎ０ｒＡ，ｓ）ｉ氮ｒＳ中，将阻碍其中晶化相的形核与长大；与Ｃ．ｉ薄膜相比，Ｃ．ｉ一薄膜欲获得较小电阻温度系数（Ｃ需要ｒ一ＳｒＳ一ＮＴＲ）

硫掺杂石墨相氮化碳的独特光电子结构

硫掺杂石墨相氮化碳的独特光电子结构引发的高效光反应活性摘要：电子结构本质上控制着吸光率，氧化还原电位，载流子迁移率，因此控制了半导体光催化剂的光反应性。

为获得更广的吸收范围，传统的改变半导体催化剂电子结构的方法是掺杂阴离子来降低氧化还原电位和/或载流子迁移率，所以其光反应性通常是有限的，并且一些重要的反应可能根本不会发生。

在本文中，具有独特电子结构的硫掺杂石墨相氮化碳(c3n4-xsx)，会将提高导带的最小值，并与轻微的吸光率降低相结合，增加价带带宽。

在λ>300和400nm时c3n4-xsx存在的光反应中氢气的生成分别7.2倍和8倍于c3n4。

更显著的是，在λ>400时对于c3n4-xsx可以发生完成的苯酚的氧化过程，而这对于c3n4来说，即使是λ>300也是不可能的。

同一种族的硫代替了晶格氮，随之而来的量子限制效应被认为是特殊的电子结构引起的，因此表明c3n4-xsx具有良好的光反应性。

这一结果提供了设计潜在的有效的光催化剂的一种基本的掺杂方法。

1开场白寻找高活性的光催化剂已经成为全球致力研究的课题，主要是由于其在再生能源和清洁环境中有广泛的应用前景。

到目前为止，已经开发了很多令人印象深刻的光催化材料，并且都表明了其具有非常好的光反应性。

在研究工作中，除去研究开发新的物质，利用新的方法增强已知的光催化剂活性的研究已经成为了不可缺少的部分。

图1（a）表面和同一种族阴离子添加剂改进的半导体能带结构原理图（b）c3n4（a）和c3n4-xsx（b）紫外红外线谱图（c）c3n4（a）和c3n4-xsx（b）的荧光发射光谱（d）c3n4（a）和c3n4-xsx（b）价带光谱总密度（e）c3n4（a）和c3n4-xsx（b）紫外谱图（f）c3n4和c3n4-xsx相比较的电子结构原理图在各种方法中，对添加剂的研究基本是毋庸置疑的，尤其是添加阴离子作为先驱得到了最广泛的研究，因为它能有效的增宽半导体能带隙的光敏感范围。

Ni

进及开发新的制备方法，于制备大规模的Ｆ对ＧＭ
是至关重要的Ｈ．
２结果与讨论
２１Ｎｉ梯度镀层的制备．．Ｗ
电沉积Ｎｉ非晶态合金具有优良特性，硬 — ｗ如
度高、械性能好和高耐蚀性能等［６机５］－．因此，文本
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物理化学学报（ｌＨｕｘｅＸｕｂｏＷｕｉａｕｅａ）
Ｎｏｍｂｒｖｅｅ
Ａｃａｈｓ一ｉＳｎ，０２１１：０９～１３ｔＰｙ．Ｃｈｍ．ｉ．２０，８（１）１２０２
关键词：电沉积，Ｎｉ合金，纳米梯度 — ｗ
中图分类号：Ｔ７．４Ｇ１４４，０６６４
功能梯度材料（ｕｃｉｎｌｒｄｅｔｔｒｌ简ｆｎｔａｌｇａｉｎｅａ，ｏｙｍａｉ称ＦＧＭ）一种设计思想与均质材料截然不同的新是型材料．其特点是构成材料的组成、构沿厚度方结
热箱外加热至１０ｏ然后迅速将加热头紧贴箱内２Ｃ，试件梯度镀层的一侧，ｎ后，量试件两侧温３ｍｉ测度，拍摄试件的散斑图，据前后两张散斑图计算并根
热应变．
能、学、学、光化电子、物医学乃至日常生活领域具生
采用硫酸镍、酸钠、檬酸体系恒电流电镀钨柠

氮掺杂有序介孔碳-Ni纳米复合材料的制备及电化学性能

氮掺杂有序介孔碳-Ni纳米复合材料的制备及电化学性能潘旭晨;汤静;薛海荣;郭虎;范晓莉;朱泽涛;何建平【摘要】以F127为模板剂,NiC12为镍源,尿素为氮源,间苯二酚甲醛原位聚合树脂为碳源,分别采用均相法和两相法制备Ni-N-OMC-1,Ni-N-OMC-2纳米复合材料.X射线衍射(XRD)、激光拉曼以及透射电子显微镜(TEM)等测试结果表明,复合材料具有有序介孔结构,Ni以金属微粒形式嵌于碳骨架中,提高了有序介孔碳的石墨化程度.X射线光电子能谱测试(XPS)表明尿素热解后以4种形式存在:sp3杂化与C 结合的N原子,吡啶N原子,sp2杂化与C结合的N原子以及quaternary-N原子.Ni-N的共改性改变了碳载体的理化性质,有利于Pt纳米粒子的负载与分散.均相法制备的Ni-N-OMC-1复合材料微波负载Pt后,氧还原极限电流密度为5.32 mA· cm-2,氢氧化电化学活性面积高达138.53 m2·g-1,电化学催化活性优于商业20％ Pt/C材料(4.49 mA· cm-2,96.98 m2·g-1).【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2015(031)002【总页数】9页(P282-290)【关键词】均相法;两相法;有序介孔碳;N-Ni复合掺杂;电催化活性【作者】潘旭晨;汤静;薛海荣;郭虎;范晓莉;朱泽涛;何建平【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TB333质子交换膜燃料电池(DMFC)依赖于高效的氧化与还原反应，将化学能转变为电能，其转化效率与电催化活性物质，电极载体等有关。

射频反应磁控溅射法制备N掺杂p型氧化亚铜薄膜

射频反应磁控溅射法制备N 掺杂p 型氧化亚铜薄膜林龙李斌斌*鲁林峰沈鸿烈刘斌(南京航空航天大学材料科学与技术学院南京 210016)Growth and Characterization of N Doped p Type Cu 2O Films by RFReactive Magnetron SputteringLin Long,Li Binbin *,Lu Linfeng,Shen Honglie,Liu Bin(College of Material Science and T echnology ,Nan j ing University of A eronautics and Astronautics ,Nan jin g 210016,China)Abstract The N doped,p type C u 2O films were deposited by rf reactive magnetron sputtering on glass substrates.The impacts of the gro wth conditions,including the N doping levels,ratio of the N 2/O 2flow rates,and sputtering power,on its properties were studied.Its microstructures and properties were characterized with X ray diffraction,X ray photoelec tron spectroscopy (XPS),ultra violet visible light (UV Vis)spec troscopy,and Hall effect measurements.The results sho w that the N impurity content and the ratio of the N 2/O 2flo w rates strongly affect its mic rostructures and properties.For in stance,as the N doping level increases,its crystalline structure deteriorates,whereas its optical band gap widens from about 2 28eV to 2 47eV.Moreover,its electrical properties tend to be more stable.At a N 2/O 2ratio of 0 6,its resistivi ty was 1 5 cm;and its hole concentration and Hall mobility were found to be 2 16 1019cm -3and 0 5c m 2V -1s -1,respectively.Keywords Cu 2O,Magnetron sputtering,Hall effect,XPS摘要通过射频反应磁控溅射方法在玻璃衬底上制备N 掺杂的Cu 2O 薄膜,采用X 射线衍射、分光光度计、X 射线光电子能谱和霍尔效应等检测,研究了氮气掺杂对Cu 2O 薄膜性能的影响。

高三《物质结构与性质》专题过关检测卷(含答案及解析)

《物质结构与性质》专题过关检测卷班级姓名得分非选择题(100分)1. (12分)(2019·广州3月)磷能形成众多单质与化合物。

回答下列问题:(1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,写出该激发态原子的核外电子排布式。

(2)黑磷是一种二维材料,其中一层的结构如图1所示。

图1单层黑磷的结构图24-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐①黑磷中P原子的杂化方式为。

每一层内P形成六元环彼此相接,平均每个空间六元环中含有的磷原子是个。

②用4-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐(如图2)处理黑磷纳米材料,可以保护和控制其性质。

该盐的构成元素中C、N、O、F的电负性由大到小顺序为,1 mol该盐阳离子含有的σ键的数目为,该盐阴离子的几何构型是。

(3)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y,原子量为89),某磷钇矿的结构如右图:该磷钇矿的化学式为,与P互为等电子体的阴离子有(写出两种离子的化学式)。

已知晶胞参数a=0.69 nm,c=0.60 nm,阿伏加德罗常数为N A,则该磷钇矿的密度为g·cm-3(列出计算式)。

2. (12分)(2020·广东六校联考改编)2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。

请回答下列问题: (1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。

基态Co原子核外电子排布式为,基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为;该能层能量最高的电子云在空间有个伸展方向,原子轨道呈形。

(2)[Co(N)4]2-中Co2+配位数为4,配体中N的杂化方式为,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号),1 mol该配离子中含σ键数目为N A。

(3) LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。

焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)。

添加0.10%Ce对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料与Cu基板间界面IMC的影响

（南大学材料科学与工程学院，长沙４０８）中１０３
摘
要：研究Ｓ－．ｕ０５－Ｃ（＝，０１料与铜基板间５３钎焊以及４３恒温时效对界面金属间化合物ｎ０７一．ｘｅｘ０．焊ＣＮｉ）４Ｋ５Ｋ
（ｖ）形成与生长行为的影响结果表明：往Ｓ一．ｕ０５焊料合金中添加０１％Ｃ，能抑制等温时效过程ｎｌ的ｃｎ０７－．ＣＮｉ．０ｅ中界面ＩＭＣ的形成与生长：焊点最初形成的界面ＩＭＣ为Ｃ６ｎ，时效ｌ后，Ｓ一．ｕ０５ｕＳ５０ｄｎ０７一．Ｎｉ和ＣＳ．．ｕ０５．．Ｃ这２种焊料中均有ＣｕＳｎ０７一．Ｎｉ１ｅＣ００３ｎ形成，与Ｓ一．ｕ０５／ｕ焊点相比，ｎ０７ｕ０５一．Ｃｅｕｎ０７一．ＣＣＮｉＳ一．Ｃ．．Ｎｉ１／００Ｃ界面ＩＣ层较为平整；该界面ＩＭＭＣ的形成与生长均受扩散控制，主要取决于Ｃｕ原子的扩散，添加稀土元素Ｃｅ
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第ｌ７卷第３期
Ｖ１１ｏ．７Ｎｏ３．
中国有色金属学报
ＴｈｉｅｅＪｕｎｌｆｎｅｒｕｅａｓｅＣｈｎｓｏｒａｏＮｏｆｒｏｓＭｔｌ
２０年３月０７
Ｅｆｅｔｏ．０Ｃｅｏｎｔｒｅａｌｏｐｏｄｓａｆｃｆ０１％ｎｉｅｍｔｌｃｃｍｉｕｎｔ

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摘　要:采用射频反应磁控溅射方法在玻璃基底上制备了Ni掺杂Cu3N薄膜,并研究了Ni掺杂对Cu3N的结构、电学性能和光学性能的影响。研究发现:Ni的加入使得Cu3N薄膜的(111)晶面向小角度偏移;随着Ni

含量的增加,Cu3N薄膜的电阻率从1450×1026Ω・cm减小到184×1026Ω・cm,光学能隙从1109eV增加到1152eV。关键词:Cu3N薄膜;Ni掺杂;电学性能;光学能隙中图分类号:TQ58文献标识码:A　文章编号:1009256242(2010)0320052204

收稿日期:2010204214

项目基金:本项目受到国家大学生创新性实验项目基金资助。作者简介:陈小松(19882),男,四川巴中人,华中师范大学物理科学与技术学院07级理科基地班学生。E-mail:cxs0107@

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1　引言作为一种新型薄膜材料,Cu3N薄膜以其特殊、实用的性能引起了人们广泛的关注。Cu3N是一种以共价键结合的材料,具有高电阻率、低温热分解性,且无毒、原材料价格便宜,常温下在空气中相当稳定[122],被广泛应用于高速集成电路

和光存储设备[326]。但在3d型过渡金属氮化物(Ti、Cr、Fe、Co、Ni和Cu)中,随着原子序数

的增加,其金属与氮的反应活性降低。对铜来说,

反应活性几乎为零。因此,氮化铜薄膜的制备存在很大困难。直到1988年,Terada[7]等人首次报道了用磁控溅射单晶外延法制备出了Cu3N薄膜,

接着又在Pt/MgO和Al2O3基底上获得了高定向的外延薄膜,之后又相继出现了多种制备方法,

Cu3N薄膜的研究才得以广泛进行。20世纪70年代中期,Terao[8]使用XRD测试

了Cu3N的晶体结构。Cu3N是立方反ReO3结构,

Cu+与2个最近邻N32共线结合。理想立方反ReO

结构的一个晶胞中Cu占据立方边的中心位置而N

占据立方晶胞的8个顶点。由于Cu未占据面心立方结构的密排位置即立方晶胞的体心位置,以致在这种结构中有许多间隙空位,如果在这些间隙空位中插入其他原子(如H、Fe、Ti、Ag等)其电学和光学性质将会发生显著变化[9212]。本文采用掺杂的方法,在高纯铜靶上放置Ni片,通过改变Ni片的数量来改变Ni的含量,在玻璃基底上制备了Ni掺杂的Cu3N薄膜,并就Ni含量对薄膜的结构、电学性能及光学性能进行了研究。研究发现,

Ni的加入没有改变Cu3N薄膜的结构;Ni掺杂对Cu3N薄膜的电阻率和光学能隙有较大影响,随着Ni含量的增加,薄膜的电阻率逐渐从1450×1026

・cm减小到184×1026Ω・cm,而薄膜的光学能隙逐渐从1109eV增加到1152eV。由此可以看出,Ni掺杂使得Cu3N从半导体特性向导体特性转变,从导电性来判断,Ni元素有可能被插入到Cu3N立方晶体的中心位置作为施主提供导电载流子。

控溅射方法,在玻璃基底上制得Ni掺杂Cu3N薄膜。镀膜时,首先用机械泵和分子泵将真空室内的真空度抽至2×1025Pa的本底真空,然后通入适量工作气体Ar(991999%)和反应气体N2(991999%),2种气体的分压分别使用质量流量计控制。溅射时所用靶材为99199%Cu靶,直径为5cm,厚度为215mm。靶和基片之间的距离为65mm。溅射镀膜时,基片的移动及镀膜时间的设置均由计算机控制。将Ni片均匀地放在Cu靶表面,通过改变Ni的片数来控制Ni的含量。Ar和N2总流量控制为30sccm,其中N2分压为30%,溅射功率为100W,溅射时工作气压保持在110Pa。薄膜的结构用X射线衍射仪进行分析;化学成分用X射线能谱仪(EDS)测量;电阻率由四探针电阻率测试仪测得;光学能隙用紫外可见分光光度计测量。3　实验结果及讨论311　Ni含量对Cu3N薄膜的结构的影响Ni掺杂Cu3N薄膜的化学成分用X射线能谱仪(EDS)测量,其中Ni和其他元素的含量如下表1所示。从表1中可以看出,随着Ni片数的增加,Cu3N薄膜中Ni的含量也在逐渐增加。表1　用EDS测得Cu3N薄膜的化学成分Table1　thechemicalcompositionofCu3N样品(a)(b)(c)(d)Cu(at%)8912285108418079132N(at%)10178131501118616149Ni(at%)0114831344119Ni掺杂Cu3N薄膜的XRD衍射图谱如图1所示。从图中可以看出,Ni的加入没有改变Cu3N薄膜的结构。无论Ni的含量为多少,Cu3N薄膜都向富Cu的(111)晶面择优生长,且没有NiN的峰出现。在没有掺杂Ni时还有一微小的Cu3N的(200)峰出现,如图中(a)所示。可以看出,Ni掺杂使得Cu3N的(111)峰向小角度偏移,随着Ni含量的增加,2θ从没掺杂时的40175°减小到39152°和38198°,分别对应图中的(a)、(b)、(c)。同时,如图中(d)所示,在Ni(at%)含量为4119时,薄膜中出现了Cu3N的(110)晶面和(220)晶面。

图1　不同Ni含量下Cu3N薄膜的XRD图谱Fig1　theXRDmapofdifferentcontentofNi

Cu3N薄膜都向富Cu的(111)晶面择优生

长,原因可以解释为:N与溅射过程中Cu的反应产物Cu3N沉积到基底上成核,按照自由能最低原则在低指数晶面上生长。当氮气分压不太高时(实验中为30%),溅射过程中N不能与溅射出的

Cu完全化合。所以当大量铜原子直接在基底上成核生长时被氮原子插入形成氮化铜。利用实验中得到的Cu3N晶体(111)晶面的峰半高宽,根据

Scherrer[13]公式D=Kλ△Bcosθ可估算出晶体的平均

晶粒尺寸D,结果如表2所示。

表2　不同Ni含量下制备的Cu3N薄膜的平均晶粒尺寸Table2　theaveragegrainsizeofdifferentcontentofNi

样品(a)(b)(c)(d)Ni含量/at%0114831344119平均晶粒尺寸/nm18185221062812930156

从表中可以看出,Ni的含量对Cu3N薄膜的晶粒大小的影响很大,随着Ni含量的增加,Cu3N

薄膜的平均晶粒尺寸逐渐从18185nm增加到30156nm。平均晶粒尺寸的增加,说明Ni原子可能插入到了Cu3N晶体的晶格中,使得Cu3N晶格膨胀,晶体的面间距增加,衍射角向小角度偏移,

这与XRD衍射图谱的结果是相一致的。从图中也

可以看出,利用反应磁控溅射法制备出的Ni掺杂的Cu3N薄膜为纳米量级。212　Ni含量对Cu3N薄膜的电学性能的影响Cu3N晶体特殊的反ReO3晶格结构,很容易被别的原子填充到Cu3N晶格的中心空位而引起晶体本身电学性质改变。MaGuadalupeMoreno2Ar2menta等[14]人利用第一性原理计算了Ni原子掺杂对Cu3N薄膜结构和性能的影响。计算结果表明:Ni的掺杂使Cu3N薄膜呈现出金属性。这是因为,具有半导体特性的Cu3N的Cu4s能级和4p能级是空的。由于Ni加入到Cu3N晶格的中心位置,使得Cu4s能级和4p能级向低能级改变,从而使得晶体由半导体特性变成金属特性。本实验研究了Ni掺杂的Cu3N薄膜的电学性能,结果如图2所示。薄膜电阻率随着Ni含量的增加逐渐从1450×1026Ω・cm减小到184×1026Ω・cm。图2　不同Ni含量下Cu3N薄膜的电阻率Fig2　theelectricalresistivityofdifferentcontentofNi213　Ni含量对Cu3N薄膜光学性能的影响用紫外—可见分光光度仪(300～1100nm)对Cu3N薄膜的光学性能进行测量。根据所得薄膜透射光谱曲线,由Tauc[15]方程可求得吸收系数α和光子能量hν的变化关系,将其直线部分外延到hν轴得到了薄膜的光学带隙Eg。图3是由此得到的不同Ni含量的Cu3N薄膜的光学能隙,其中(a)、(b)、(c)、(d)分别对应的Ni含量(at%)为0、1148、3134、4119。从图中可以看出,Ni掺杂对Cu3N薄膜的光学能隙有较大影响,随着Ni含量的增加,薄膜的光学能隙逐渐从1109eV增加到1152eV。薄膜光学能隙的改变归因于Ni的插入使得Cu3N晶体的费米能级向高能级平移[14]。

图3　不同Ni含量下Cu3N薄膜的光学能隙Fig3　theopticalbandgapofdifferentcontentofNi