论文部分内容阅读
稀土掺杂氟化物因其独特的电子层结构而许多优异性能,它们广泛应用于照明、显示、光电子学器件、数据存储和生物标记等领域,也正向其它新兴技术领域扩展。本论文的主要研究目的是合成尺寸较小和形貌规则的稀土掺杂氟化物纳米颗粒,然后研究其上转换发光性质为今后在荧光成像和生物标签等领域得到应用作基础。论文中采用水热合成法制备了形貌单一的CaF2:Yb3+xEr3+y、BaF2:Yb3+xEr3+y和SrF2:Yb3+xEr3+y纳米颗粒；研究了其晶相结构；观察了其形貌和尺寸；最后在980nm半导体激光器激发下,测试了样品的上转换发射光谱。本论文的研究结果有：(1)利用水热合成法制备了球形CaF2:Yb3+xEr3+y纳米颗粒。通过XRD和TEM的分析,结果表明纳米颗粒为立方晶相、其平均粒径约为12nm。其次,探究了敏化剂(Yb3+)和激活剂(Er3+)对样品上转换发光的影响,分析结果表明样品的敏化剂和激活剂的最佳掺杂浓度分别为20%和6%,其上转换发射谱图中主要有绿色和红色发射带,相应的辐射跃迁分别为2H11/2→4115/2、4S3/2→4115/2,4F9/2→4I15/2。(2)利用水热合成法制备了球形SrF2:Yb3+xEr3+y纳米颗粒。通过XRD和TEM的分析,结果表明纳米颗粒为立方晶相、其平均粒径约为14nm。其次,探究了敏化剂和激活剂对样品上转换发光的影响,分析结果表明样品的敏化剂和激活剂的最佳掺杂浓度分别为10%和5%,其上转换发射谱图中主要有绿色和红色发射带,相应的辐射跃迁分别为2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2,4F9/2→4I15/2。(3)利用水热合成法制备了球形BaF2:Yb3+xEr3+y纳米颗粒。通过XRD和TEM的分析,结果表明纳米颗粒为立方晶相、其平均粒径约为17nm。其次,探究了敏化剂和激活剂对样品上转换发光的影响,分析结果表明样品的敏化剂和激活剂的最佳掺杂浓度分别为10%和4%,其上转换发射谱图中主要有绿色和红色发射带,相应的辐射跃迁分别为2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2,4F9/2→4I15/2。