一維稀土奈米發光材料的合成與鑑定

楊忠諺

《國家奈米元件實驗室奈米通訊》 19卷4期 (2012/12) Pp. 24-31

https://doi.org/10.29913/NDLC.201212.0004

摘要

本篇是根據修飾過的液―固―溶液合成策略，利用水熱合成法製備不同摻雜離子與摻雜濃度的六方相β-NaYF4奈米棒，並利用X光繞射、掃描電子顯微術與光致螢光光譜來鑑定這些樣品。在980 nm的雷射照射下，β-NaYF4：xYb^(3+)/yEr^(3+)（x/y = 18/2 or 60/2 mol %）奈米棒的光致螢光性質顯示Yb^(3+)/Er^(3+)離子對特徵的上轉換發光。藉由改變Yb^(3+)的摻雜濃度，摻Yb^(3+)/Er^(3+)β-NaYF4奈米棒分別發出綠光與紅光。此外，在405 nm的雷射照射下，β-NaYF4：xEu^(3+)（x = 1, 5, 10, 15 mol %）奈米棒的光致螢光性質顯示Eu^(3+)（5DJ → 7Fj，J = 0, 1, 2; J' = 0, 1, 2, 3, 4）特徵的下轉換發光，由於交叉弛豫過程，來自於5D1和5D2高能階躍遷的放射隨著Eu^(3+)濃度的增加而減弱。

關鍵字

稀土發光材料 ； 基質材料 ； 激活劑 ； 敏化劑 ； 上轉換 ； 下轉換 ； 激發態吸收 ； 交叉弛豫 ； 能量轉移上轉換 ； 光子雪崩 ； 帶際歐傑過程 ； 背向能量轉移

並列摘要

Both upconversion and down conversion β-NaYF4 hexagonal nanorods with different dopant ions and doping levels have been hydrothermally synthesized according to the modified liquid-solid-solution (LSS) synthetic strategy. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and photoluminescence (PL) spectra were used to characterize the samples. The photoluminescence properties of β-NaYF4: xYb^(3+)/yEr^(3+) (x/y = 18/2 or 60/2 mol %) nanorods exhibit the characteristic upconversion emissions of Yb^(3+)/Er^(3+) ion pairs under the excitation using a 980 nm CW semiconductor diode laser. The luminescence colors of the compounds show green and red luminescence by changing the doping levels of Yb^(3+). Furthermore, the photoluminescence properties of β-NaYF4: xEu^(3+) (x = 1, 5, 10, 15 mol %) exhibit the characteristic down conversion emissions of Eu^(3+) (5DJ → 7Fj，J = 0, 1, 2; J' = 0, 1, 2, 3, 4) under 405 nm excitation, the emissions from high energy level transitions (5D1 and 5D2) are impaired with increasing Eu^(3+) doping level due to the cross-relaxation process.

並列關鍵字

Rare Earth Luminescent Materials ； Host Matrix ； Activator ； Sensitizer ； Upconversion ； Down Conversion ； Excited State Absorption ； Cross Relaxation ； Energy Transfer Upconversion ； Photon Avalanche ； Interband Auger Process ； Back-energy-transfer