文档介绍：年月重庆师范大学学报(自然科学版)
2012 7
第卷第期( )
29 4 JournalofChongqingNormalUniversity NaturalScience
KI:50-1165/
过渡金属离子掺杂的半导体纳米晶研究进展*
Mn
,
郑金桔12,曹盛2,黄金霞3

宁波工程学院机械工程学院宁波工程学院材料工程研究所
(1. ;2. ,
浙江宁波白城师范学院土木工程学院吉林白城
315016;3. , , 137000)
摘要:过渡金属掺杂的纳米材料具有高效、稳定和可调谐的可见近红外发射光谱的特点,尤其是由于大的斯托克斯
-
位移而抑制了发光材料自吸收的问题,已经成为光学材料中一个重要的分支。回顾了关于离子掺杂纳米晶研究
Mn
进展中的几个关键问题。得到晶核掺杂和生长掺杂方式相比于传统的“一锅法”在制备方式更有优势;从回顾关于
掺杂机理上的各种解释和在宿主纳米晶中引入大量的掺杂剂所面临的困难中,得出要获得掺杂浓度可控的量子
Mn
点需要考虑纳米晶表面自清洁效应,纳米晶形状、晶体结构、晶面、表面活性剂以及离子与宿主阳离子的尺寸差
Mn
别引入的晶格压力等关键因素;利用理论和实验深刻解释了离子的发光机理,指出宿主到离子的高能量转
Mn Mn
移速率是获得高效的离子发光的关键因素。通过对掺杂量子点的制备、掺杂机理以及发光机理的综合探讨,为
Mn
制备掺杂浓度和掺杂位置可控的光学性能优良的掺杂量子点方面的研究提供参考。
关键词:掺杂;半导体纳米晶;掺杂纳米晶;光学性能
中图分类号: 文献标志码: 文章编号: ( )
TM23 A 1672-6693201204-0082-06
量子点具有激发光谱宽且连续分布发射光谱究表明掺杂发光材料相比于非掺杂材料具有更高
、,
窄而对称颜色可调光化学稳定性高荧光寿命长的光化学和热稳定性并且用等宿主材
、、、, ZnS,ZnSe
等优越的荧光特性是一种理想的荧光探针自从料代替目前应用最广泛的含镉材料避免了重金属
, 。,
世纪年代[1]和[2]分别在玻璃基镉对环境的污染[17-20] 本文将从掺杂量子点的制
20 80 Ekimov Brus 。
质和胶体溶液中发现量子点以来由于上述独特的备掺杂过程机理以及该体系光学性能研究进展的
, ,
性能量子点已经成为人们当前纳米科学与纳米技个方面回顾该领域的发展现状和面临的挑战
, 3 。
术研究领域的热点之一[3-6] 与金属材料相比半导
。, 掺杂纳米晶的合成进展
体纳米晶由于其显著的量子限域效应[7] 广泛应用
, 1
于催化[8-9] 光电子器件[10-12] 太阳能电池[13-14] 药物在年[21]等首先报道了掺
、、、 1994 ,Bhargava Mn
传送和生物诊断[15]等不同领域要实现其应用目杂的纳米晶的发光特性发现其发光量子
。 ZnS (PL) ,
的制备高质量的纳米材料是前提因素到目前为效率达到了远远地大于相应的体材料
, 。(QY) 18%, ,
止人们仍主要致力于半导体纳