基于单颗粒NaYF_(4)微米棒的上转换白光发射特性研究

作者：高伟; 邵琳; 韩珊珊; 邢宇; 张晶晶; 陈斌辉; 韩庆艳; 严学文; 张成云; 董军

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 1-26.

• 上转换白光发射
• 微米核壳结构
• 离子掺杂
• 单颗粒
• 发光机理

上转换白光材料在固态照明、液晶显示器和生物成像等领域展现出其他光源无法比拟的优势，倍受研究者们广泛关注。为此，本文采用水热法合成了一系列掺杂不同离子浓度的NaYF4: Yb3+/RE3+/Tm3+(RE3+=Ho3+， Er3+)微米晶体。在980 nm近红外光激发下，通过调控掺杂离子的浓度，研究了Ho3+/Tm3+及Er3+/Tm3+共掺杂单颗粒NaYF4微米晶体的白光发射特性。研究表明：在NaYF4：Yb3+/Ho3+/Tm3+微米晶体中，通过调控Yb3+离子的掺杂浓度易于实现其白光发射；而在NaYF4: Yb3+/Er3+/Tm3+微米晶体中，通过调控Er3+离子的掺杂浓度易于实现其白光发射。根据不同掺杂体系中微米晶体的发光特性，揭示了白光发射调控的物理机理，即主要是借助掺杂离子间交叉弛豫及能量反向传递过程而实现。同时，通过包覆NaYF4惰性壳进一步有效增强了微米棒上转换白光发射。综上可见，通过离子掺杂技术及构建核壳结构不仅可实现微米棒的上转换白光发射，且可为进一步增强微米棒发光特性提供重要的实验参考，拓展微米晶体在显示、光电子技术及防伪等领域中的应用。

• 单位
  电子工程学院; 西安邮电大学