稀土掺杂半导体纳米晶性质研究

摘要

使用共沉淀方法,以无机前驱体为原液,在水/醇二元体系中制备了均分散的ZnS稀土掺杂化合物半导体纳米晶.高分辨透射电镜观察表明产物形貌为近球形,平均粒径为3—5纳米,与由X-ray衍射谱使用Debye-Scherrer公式计算的结果上一致,也表明产物有较好的结晶性;同时,X-ray粉末衍射研究表明产物为立方闪锌矿结构;XPS元素分析显示了Eu<'3+>离子在ZnS晶格中的有效、稳定掺杂;在光致发光研究中,观察到了ZnS纳米晶在室温下的稳定可见光发射,特别是在掺杂纳米晶的发射谱中观察到了由掺杂离子引起的双峰结构,并给以指认.实验结果也表明,通过控制合成条件可以制备稳定稀土掺杂的化合物半导体纳米晶,解决了稀土离子因价态高、半径大在纳米晶中难于稳定掺杂的问题.