Inkorporation und Lumineszenz von Yb3+ in CdSe-Nanokristallen

Die Dotierung von Quantenpunkten (QDs) mit Lanthanidionen ist vielversprechend, um die effiziente scharfe Linienemission von Lanthaniden mit der starken und größenanpassbaren Absorption von QDs zu kombinieren. Die Inkorporation von Lanthanidionen in II-VI QDs bleibt jedoch eine Herausforderung, hier berichten wir über die erfolgreiche Kopplung von CdSe QDs mit dem Lanthanidion Yb(3+). Unsere spektroskopischen Ergebnisse zeigen, dass Yb(3+) Ionen zunächst an der CdSe-Oberfläche adsorbiert und anschließend in die nanokristallinen Halbleiterpartikel inkorporiert werden, indem eine Se-Schale gewachsen wird. Der Nachweis für die Inkorporation wird durch die Feinstruktur der CdSe QDs-Absorption im Anregungsspektrum der Yb(3+) Emission bei 1000 nm und die lange Lebensdauer der Yb(3+) Emission nach dem Überwachsen der Schale erbracht. Sensibilisierte Yb(3+) Infrarotemission könnte in optischen Verstärkern, solaren Konzentratoren und der Bioimaging Anwendung finden. Die beschriebene Methode ist eine vielversprechende Strategie zur Inkorporation von Lanthanidionen in andere II-VI QDs.