第31卷，第11期 2011年11月
光谱
学
光谱分析与
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.31,No.11,pp2978-2980
November,2011
铕掺杂纳米氧化锌晶体结构和荧光光谱的研究
黄方映，罗
莉'，戴强钦
广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州
510006
摘要以醋酸锌、氧化销、氢氧化钠为主要原材料，利用共沉淀法制备ZnO：Eu+纳米晶体。在X射线衍射谱中，只观察到氢化锌的峰，没有观察到氧化销的特征峰。比较了ZnO和ZnO·Eu+拉曼光谱，在ZnO：Eu+样品拉受光语中观累到新的局部振动模。这些现象表明铺离子已经进人氧化锌晶格中。SEM形悦显示Eu+离子掺人使ZnO晶体颖粒变小。利用荧光光谱仪测试ZnO：Eu+品体激发光谱和发射光谱，发现氧化锌与销离子之间存在有效能量传递。
关键词
荧光光谱；共沉淀法；能量传递；拉曼光谱
中图分类号：0482.3
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2011)11-2978-03
第—步：把8.8687g乙酸锌(Zn(OOCCH,)2.2HO)溶解于75mL乙醇和50mL去离子水混合溶液中，0.1408g 氧化销溶于硝酸，第二步；混合上述两种溶液，然后放在慎
作为新型的光电材料，ZnO室温下禁带宽度为3.37eV，具有高的激子结合能(60meV)，远大于GaN(25meV)的激子结合能，在紫外区有强吸收，这些优越的光电性质，使它在场发射器、光能化、灵光粉、平板晶示器等方面有潜在应用[1]。近年来，国内外对氧化锋光致发光特别是对ZnO掺杂稀土元索的光致发光材料进行了广泛的研究。由于稀土金属具有独特的最外层电子结构，且稀土金属具有易分散和不可还原的特性，目前已逐渐成为掺条体系研究的重点(")，尤其是对ZnO：Eu+的研究(3")。但是誉遍存在氧化锌与销离子之间能量传递缺失或者传递效率低现象。这可能是由于两个原因：第、稀土Eu+半径(r=0.95A)比锌离子半径(r= 0.74A)大，另外稀土Eul*(三价)与锌Znt+电荷不等价，这导致稀土离子有效地进人氧化锌晶格非常困难；第二、在氧化锋中激子辅射或非辐射衰减时闻比稀土Eu+与氧化锌能量传递速率快17.8]。本文利用共沉淀法制备了ZnO·Eu+晶体，分析了销离子掺人对氧化锌晶体结构和粒径影响。通过观察ZnO：2%Eu+激发光谱和发射光谱，发现ZnO基质与
Eu+之间存在有效能量传递。 1实验部分
1.1ZnO:Eur+制备
温盟力搅拌器上，在30C下强力搅拌大约20min，落液变成透明渡体。第三步：加人1.2g乙酸钠，把溶减pH值调到 7以上，接着加人1mL乙酰丙酮做表面剂，保护品粒表面和阻止品粒长大，继续搅择1h。第四步：加人3.4333g氢氧化钠，溶减变成白色混浊液，再搅拌1.5h，然后静置10h。第五步：过滤溶液，在50℃下干燥，研磨，这样就得到氧化
锌掺销离子样品。最后在150℃退火样品。 1.2性能测试
X射线粉末衔射测量采用MSALXO-2/3型X射线衍射(XRD)仪，Cu靶Ke(a=1.5406A)，拉变光谱测量采用 RenishawinVia，UK拉受光谱仪。荧光光谱测量采用F-7000 FL荧光分光光度计
2
结果与讨论
ZnO，ZnO：2%Eu+的结构和形貌表征 2.1
图1为ZnO1%Eu+（r=0，2)纳米品的XRD谱，从图1可以看出，所有衔射峰尖锐，结晶良好，对应于标准卡片JCPDS（No.65-3411)，为六角晶系。然而没有观察到氧化销的峰，表明了销离子可能已经进人氛化锌品格中，或者取代锌格位、间隙位或者处于晶界位置。图2为ZnO：z% Eu+（z=0，2)晶体的SEM照片，从图可以看出，对于采用
收稿日期：2011-02-28，修订日期：2011-07-10
基金项目：国家白然科学基金项目(10774031)，广东省白然科学基金项目(07001790)资助
作者简介：黄力映，1984年生，广东工业大学物理与光电工程学院硕士研究生
e-mail, luoli@gdut. edu. cn
*通讯联系人
万方数据
e-mail; huangfangying211@126, com