journal article·2016-11

Crystal structural, optical properties and mott-schottky plots of p-type Ca doped CuFeO 2 nanoplates

Dehua Xiong, Qingqing Zhang, Santosh Kumar Verma, Xiao-Qing Bao, Hong Li, Xiujian Zhao

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Abstract

Abstract We first report a facile hydrothermal method to synthesize Ca doped 3R-CuFeO2 nanoplates with 100⿿400 y 15⿿40 nm2 at 100 °C for 24 h. The Ca dopants have a significant effect on the crystal structure of CuFeO2, as our investigation shows clearly that the Ca2+ ions were successfully doped into the CuFeO2 lattice and substituted Cu+ ion, resulting in the formation of Cu1-2xCaxFeO2 solid solution of a rhombohedral 3 R structure. Furthermore, the calculated direct bandgap energies of (Ca doped) CuFeO2 nanoplates were estimated to be 3.20⿿3.40 eV, and the optical bandgaps decreased with increasing concentration of Ca dopant. The mott-schottky anaylsis results indicated that (Ca doped) CuFeO2 nanoplates have a p-type semiconductor behavior, and the carrier density of these CuFeO2 based nanoplates around 1020 cm⿿3, which also decreased with increasing concentration of Ca dopant due to the Ca2+ ion replacement of a part of Cu+ ions.
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Research context

OpenAlex topics: Copper-based nanomaterials and applications · ZnO doping and properties · Electronic and Structural Properties of Oxides

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