近期研究成果

黃高彬(Kao-Pin Hwang)、林鴻志(Hung-Chih Lin)、蘇于展(Yu-Zhan Su)、吳菀萍(Wan-Ping Wu)、游瑞松(Ruei-Sung Yu)

摻雜Ni對ZnCo2O4薄膜結構、光電和抗菌性能的影響。 J Sol-Gel Sci Technol 97, 441–451 (2021)。

https://doi.org/10.1007/s10971-020-05406-9

本研究改善尖晶石ZnCo2O4薄膜材料特性，以外質摻雜方式提升半導體性質，分析摻雜效應所影響的

晶體結構、微結構、光電特性以及抗菌特性，摻雜含量比由Nix=0增加至0.30 ，Zn(Co1-xNix)2O4

薄膜後均維持單一相尖晶石氧化物，並無生成鎳相關的二次相結構。鎳置換鈷元素會使得薄膜原子晶格

排序的規則性下降，造成平均晶粒尺寸及表面的粗糙度減少。晶粒尺寸以及表面粗糙度皆會影響到薄膜

半透明之光學性質，所有薄膜在波長550nm的透光率約為22%~38%，光子激發電子的特徵吸收峰約在

波長400nm，較高的摻雜含量比Nix=0.20~0.30會使得吸收特徵峰逐漸消失。未摻雜ZnCo2O4薄膜直接

能隙值為2.50 eV，鎳摻雜於ZnCo2O4後改變能隙值的範圍為2.45~2.57 eV。所有薄膜均為P型半導體，

正二價鎳可以置換正三價鈷促使載子濃度增加，造成Zn(Co1-xNix)2O4電阻率由312.5Ω-cm(Nix=0)下降

至15.7Ω-cm(Nix=0.30)。大腸桿菌以及金黃色葡萄球菌無法在此薄膜上進行繁殖及生存，材料的抗菌率

均可達99%以上，Ni-doped ZnCo2O4具有優異應用潛力。