| 题名 | 稀土掺杂SnO2纳米晶的基质敏化发光及其光谱学 |
| 作者 | 孔金涛 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-02 |
| 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 | SnO2:Eu3+ SnO2:Er3+ 半导体纳米晶 体相掺杂 光谱性能 磁偶极跃迁 能量传递 |
| 其他题名 | Optical Spectroscopy and Host-sensitized Luminescence of Rare-earth Ions Incorporated in SnO2 Nanocrystals |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 中文摘要 | 本论文采用溶剂热方法合成了稀土铕（铒）离子掺杂的SnO2半导体纳米晶。通过在SnO2纳米晶带隙以上300 nm处进行激发，分别可以观察到Eu3+离子的可见588 nm和Er3+离子的近红外1.55 μm室温强发光。 光谱学证据表明稀土Eu3+及Er3+离子进入了SnO2纳米晶晶格之中并且主要取代Sn4+离子而占据有心对称位置，结果导致其4f-f电子跃迁在本质上属于磁偶极跃迁。同时，从SnO2基质到掺杂离子的能量传递得到了确认。 借助10 K下的高分辨荧光光谱，我们在SnO2:Eu3+纳米晶中观察到Eu3+离子多位置发光中心出现的迹象，处在这些位置的Eu3+离子间很可能存在着声子辅助的能量传递。 常温下，SnO2纳米晶中Eu3+离子的5D0荧光寿命与块体中的理论值相比有很大的增加。由于SnO2纳米晶较小的填充因子，Eu3+离子的5D0荧光寿命受到周围介质的显著影响，其折射率越小，Eu3+离子的5D0荧光寿命就越大。 通过仔细比较SnO2:Er3+纳米晶的低温发射谱并对其进行能级归属，我们得以确认在SnO2:Er3+纳米晶中只存在单一位置Er3+离子发光中心。此外，变温强度比较表明温度猝灭对Er3+离子发光强度具有比较弱的影响。 类似于Eu3+离子， Er3+离子的4I13/2荧光寿命在SnO2纳米晶中也被显著拉长。但是，其荧光衰减却不是单指数形式的，我们认为这一实验现象主要和纳米晶表面的缺陷或吸附的羟基基团对Er3+离子的荧光猝灭有关并对其进行了定性的解释。 SnO2:Eu3+(Er3+)纳米发光材料的光电子性能的深入研究，特别是基质到Eu3+（Er3+）离子的能量传递，对SnO2:Eu3+(Er3+)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。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 48 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7712]  |
| 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 | 孔金涛. 稀土掺杂SnO2纳米晶的基质敏化发光及其光谱学[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
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