[发明专利]一种基于颗粒间能量传递实现敏化发光的铒硅酸盐及其制备方法

权利要求书

1.一种基于颗粒间能量传递实现敏化发光的铒硅酸盐，其特征在于，以纳米晶形式包裹于非晶氧化硅基质中，且分布在硅纳米晶近邻位置；通过硅纳米晶向铒硅酸盐纳米晶的颗粒间能量传递过程实现敏化发光。

2.根据权利要求1所述的基于颗粒间能量传递实现敏化发光的铒硅酸盐的制备方法，其特征在于，包括：将不饱和硅氧烷、醇和去离子水混合均匀，随后加入含氯的铒盐溶液，加酸调节pH至3～6，水解得到粉红色均匀溶胶，再将所得溶胶旋涂于单晶硅片表面，待溶剂挥发完毕后，于惰性气氛中1050～1300℃热处理，在非晶氧化硅基质内部自发析出得到处于近邻位置的硅纳米晶和基于颗粒间能量传递实现敏化发光的铒硅酸盐纳米晶；

所述不饱和硅氧烷中的“不饱和”指硅原子上接有至少一个氢原子；

所述溶胶中Er和Si的原子比为0.025～0.6:1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述不饱和硅氧烷为三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三丙氧基硅烷中的至少一种；

所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种；

所述不饱和硅氧烷、醇和去离子水的体积比为1:1～6:1～6。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含氯的铒盐溶液为含氯元素的铒化合物的水溶液；

所述含氯元素的铒化合物为无水氯化铒、氯化铒水合物、高氯酸铒中的至少一种。

5.根据权利要求2～4任一权利要求所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶中Er和Si的原子比为0.05～0.4:1。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸为盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂的条件为：2～16秒加速至1000～8000转/分钟后维持10～90秒。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂的条件为：4～12秒加速至2000～6000转/分钟后维持20～40秒。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气气氛和/或氩气气氛；

所述热处理的时间为5分钟～8小时。