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铕离子(Eu3+)体相掺杂氧化锌纳米晶的制备及光谱性能研究

文献类型:学位论文

作者刘永升
学位类别硕士
答辩日期2007-06-04
授予单位中国科学院福建物质结构研究所
授予地点福建物质结构研究所
导师陈学元
关键词Eu3+: ZnO 半导体纳米晶 体相掺杂 光谱性能 JO 强度参数 能量传递
其他题名Synthesis and Optical Spectroscopy of Eu3+ incorporated in ZnO Nanocrystals
学位专业物理化学(含:化学物理)
中文摘要本论文通过改进的溶胶-凝胶法成功地合成了具有多种Eu3+离子发光中心的体相掺杂ZnO纳米晶。Eu3+: ZnO纳米晶的热处理温度是实现Eu3+离子体相掺杂的关键因素。 借助10K下的位置选择荧光光谱,至少两种Eu3+离子发光中心可以得到很好地分辨。具有Cs 或 C1对称性位于晶格中的Eu3+离子呈现尖锐的发射、激发峰以及较长的5D0荧光寿命;而在表面的Eu3+离子处在类似于玻璃态的晶场环境中呈现较宽的发射、激发峰以及短的5D0荧光寿命。另外,不同位置Eu3+离子的能级也从实验上得到很好的指认,即对表面的Eu3+离子有12个能级,对晶格中的Eu3+离子有25个能级可以准确指认。 晶格中的Eu3+离子荧光动力学与表面的Eu3+离子存在很大差异。由于Eu3+: ZnO纳米晶拥有较小的填充因子,无论在表面还是在晶格中,Eu3+离子的5D0荧光寿命都受到周围介质的显著影响,其折射率越大,Eu3+离子的5D0荧光寿命就越小。 应用Krupke提出的方法,Eu3+离子的Judd-Ofelt强度参数可以从实验上得到确定。位于表面的Eu3+离子Judd-Ofelt强度参数2,4,6 分别为9.59, 8.11,<0.25 (10-20 cm2);进入晶格中的Eu3+离子Judd-Ofelt强度参数2,4,6 分别为21.51, 2.30, <0.25 (10-20 cm2)。 根据带隙激发的Eu3+离子荧光光谱,提出了ZnO纳米晶到Eu3+离子的能量传递机理。ZnO纳米晶到Eu3+离子的能量传递主要以缺陷为媒介在带隙和Eu3+离子的5D0能级之间发生。与此同时,我们也对Eu3+离子体相掺杂半导体纳米晶的生长机理进行了探讨。 Eu3+: ZnO 纳米发光材料的光电子学性能的深入研究,特别是基质到Eu3+离子的能量传递,对Eu3+: ZnO 纳米发光材料的应用(如电致发光薄膜)有着重要的意义。类似的合成和分析方法也可以应用到其它稀土离子掺杂的半导体纳米材料。 关键词:Eu3+: ZnO, 半导体纳米晶, 体相掺杂,光谱性能, JO 强度参数, 能量传递.
语种中文
公开日期2013-05-09
页码60
源URL[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/8036]  
专题福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
刘永升. 铕离子(Eu3+)体相掺杂氧化锌纳米晶的制备及光谱性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2007.

入库方式: OAI收割

来源:福建物质结构研究所

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