α-ZnS：Mn纳米荧光粉热分解法制备及其发光性能.pdfVIP

彭 勇 等 ：a—ZnS：Mn纳米荧光粉热分解法制备及其发光性能 文章编号 ：1001—9731(2013)14—2051-05 一 ZnS：Mn纳米荧光粉热分解法制备及其发光性能 彭 勇，罗昔贤，邢明铭 (大连海事大学 物理系 ，辽宁 大连 116026) 摘 要 ： 以 Zn(NO3)2·6H O(硝酸锌)、Mn(NO。)。 制备掺杂型纳米粒子 ，目前遇到 的主要障碍是缺 · 3H2O(硝酸锰)和Ddtc·3H2O(二 乙基二硫代氨基 乏获得高质量掺杂型纳米晶的合成方法 。近些年，针 甲酸钠)为原料，制得含硫金属有机配合物 。将含硫金 对半导体纳米材料研究的需求 ，液相化学合成技术 ，例 属有机配合物在不同反应溶液 中，于200℃进行热解， 如溶剂热法 ]、共沉淀法[ 、微乳液法 、胶体法 、 制备 了ZnS：Mn纳米荧光粉 。结果表 明，样品为六方 溶胶一凝胶法 等取得很大的发展 。 晶系的高温相 d—ZnS：Mn。在二甘醇加 5mL油酸反 虽然这些方法在纳米材料液相控制合成和特性研 应溶液 中制得 的ZnS：Mn纳米材料紫外吸收峰最高， 究方面已显示 出独特魅力 ，但是依然存在一些不足之 粒径更小。在 323nm 光激发下，看到 了Mn抖 的橘黄 处。如微乳液一溶剂热法制备纳米微粒的产量相对少 ， 色发射峰 (585nm)和 ZnS的蓝 色发射峰 (450nm)，随 微乳液体系的有机成分多，组成配 比要求较严 ；胶体合 着 Mn。离子掺杂量增加 ，585nm 发光强度 先增加后 成方法 ，常用的前驱体、配体 、溶剂等有毒有害 ，目前用 减小，掺杂量为4 时达到最大值 ，而450nm 发光强度 胶体法合成的Ⅱ一Ⅵ族纳米晶掺杂效率低 ，光 电性能不 变化与此相反 。 理想；共沉淀合成方法得到的纳米 晶的晶体结构缺陷 关键词 ： 热解 法；含硫金属有机配合物 ；a—ZnS：Mn 较多 ，导致发光效率降低。 纳米荧光粉：光致发光 近几年 ，以合成硫属过渡金属或镧系金属配合物 中图分类号： O611．4；O614．24 文献标识码：A 为前驱体 ，通过热解含硫金属有机配合物 ，制备金属硫 DOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．14．017 化物／硫氧化物成为一个研究热点 ]。该方法解决 了原子间在较低温度条件下相互渗透缓慢、效率低等 1 引 言 合成反应本身固有 的缺点 ，成为无机材料研究领域的 稀磁性半导体纳米 晶体 (dilutedmagneticsemi 前沿和方 向。以 Zn(NO。)。·6H O(硝酸锌)、Mn conductornanocrysta1)是在半导体纳米晶体 中，由磁 (NO3)2·3H O(硝酸锰 )和 Ddtc·3H2O(二 乙基 二 性过渡族金属离子部分替代非磁性离子所形成 的一类 硫代氨基 甲酸钠)为原料 ，制得含硫金属有机配合物为 新型半导体材料 ，它具有优 良的光电性能、大 的法拉第 前驱体 ，分别以二甘醇和二甘醇加油酸作为反应溶剂 ， 旋转 、大的负磁 阻效应等 ，因此 ，稀磁性半导体纳米 晶 在 200℃下热解含硫金属有机配合物制备了ZnS：Mn 体被广泛地应用于光学、生物医学、自旋 电子学、太 阳 纳米粒子样品。对样 品的结构和形貌进行 了分析 ，并 能光伏电池等多个领域 。 研究了合成条件对 ZnS：Mn纳米粒子荧光谱的影响。 1994年 ，Bhargava等 在半导体纳米材料 ZnS中 2 实 验 掺入 Mn抖 ，得到了稀磁性半导体纳米材料 ZnS：Mn， 其表观量子发光效率高达 18 。稀磁性半导体纳米