稀土Tb3+掺杂纳米ZnO的发光性质

摘要：

ZnO是一种优良的直接宽带隙半导体发光材料(Eg=3.4 eV),具有优异的晶格、光学和电学性质,稀土离子掺杂浓度和热处理温度对ZnO∶Re3+纳米晶发光强度、峰位变化等光学性质具有重要影响.利用溶胶-凝胶法(Sol-Gel),在不同退火温度下,制备了不同浓度的ZnO∶Tb3+纳米晶.室温下,测量了样品的X射线衍射谱(XRD)、光致发光谱(PL)和激发谱(PLE).观察到纳米ZnO基质在520 nm附近宽的绿光可见发射和稀土Tb3+在485,544,584和620 nm附近的特征发射.通过ZnO基质可见发射强度和稀土Tb3+特征发射强度随Tb3+掺杂浓度、退火温度的变化关系,获得了5D4→7F5跃迁的绿色主发射峰最强的样品制备工艺参数,其退火温度为600℃、掺杂浓度为4 at%;给出了稀土Tb3+的激发态5D4→7F6(485 nm),5D4→7F5(544 nm)和5D4→7F4(584 nm)的发射机制;证实了稀土Tb3+与纳米ZnO基质之间存在双向能量传递.

关键词：ZnO∶Tb3+纳米晶、溶胶-凝胶法、光致发光、能量传递

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分类号：O484(固体物理学)

资助基金：黑龙江省教育厅科学技术研究项目10543072;10553023;黑龙江省哈尔滨市科研项目2004AFXXJ005

在线出版日期：2008-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：2409-2412