ZnO和TiO2基半导体纳米晶的稀土体相掺杂及其光电子学性能研究

稀土掺杂半导体纳米晶作为一类新型发光材料，预期在绿色照明光源、发光二极管、平面显示、纳米生物标记和传感器等领域有广阔的应用前景。由于离子半径差异大，如何实现稀土离子的体相掺杂是目前这类材料面临应用的瓶颈问题。本项目采用化学合成法实现三价稀土离子在ZnO和TiO2半导体纳米晶的体相掺杂，并深入研究其电子能级结构、荧光动力学、能量传递和上转换等光电性能，探索发光效率与纳米颗粒尺寸、表面结构和聚集态的关系，寻找抑制表面猝灭效应和提高其发光效率的途径，从中筛选出一、二种高效纳米发光体系；利用位置选择光谱技术来探测稀土离子在ZnO和TiO2纳米晶中占据的多种光学位置，并揭示与结构、对称性相关的多位置形成机理。