ZnO纳米结构中掺杂稀土离子取得新进展 季书林 叶长辉
2009年9月23日
稀土掺杂调控半导体光学性能一直是人们研究的热点。然而在纳米晶中实现有效掺杂如何克服半导体
的自身纯化效应及掺杂带来表面悬键和缺陷态对性能的破坏作用一直是个挑战。最近我们采用一种新颖而
简易的等晶包覆生长方法（ICS）制备了一系列稀土离子掺杂的ZnO:RE3+ /ZnO芯壳结构，成功解决这一问题
实现了有效掺杂，观察到了稀土离子与ZnO母体间的能量传递。结果表明等晶包覆生长方法对于在球形ZnO
纳米晶体中掺杂各类稀土离子具有普适性，有着广泛的应用前景。
通过对比荧光光谱中激发光谱在包覆前后的变化发现，稀土离子的4f-4f跃迁在包覆后明显分裂且强
度增加，说明实现了稀土离子在ZnO母体中的有效掺杂；而通过直接激发ZnO母体获得稀土离子的特征发光
证实了二者之间的有效能量传递。这一结果对于研究的一系列稀土离子（Tb3+, Dy3+, Er3+）都成立，说明
了等晶包覆生长方法的普适性。
这一工作发表在美国化学会J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16439–16444上。而我们最初利用等晶包
覆生长方法在ZnO纳米晶中有效掺杂Tb3+的开创工作及时发表在英国皇家化学学会Chemical
Communications 2009, 17, 2344–2346上。
掺杂稀土离子的芯壳结构的透射照片
  掺杂稀土离子（Tb3+）的芯壳结构的激发与发光光谱
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