【摘 要】
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光致发光材料在全固态紧凑型激光器、三维立体显示、红外量子计数器、温度探测器、生物分子的荧光探针、光学存储等领域有着十分广泛的应用,因此研发高性能、可调控的光致发光材料具有重要的现实意义。稀土材料由于其独特的电子结构而呈现一些特殊性质,在光致发光应用中有着独特的优势。目前稀土材料的发光研究大多基于零维量子点,而关于二维结构稀土材料的研究则鲜有报道。相比于零维量子点材料,二维材料由于其超薄的层状结构,
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光致发光材料在全固态紧凑型激光器、三维立体显示、红外量子计数器、温度探测器、生物分子的荧光探针、光学存储等领域有着十分广泛的应用,因此研发高性能、可调控的光致发光材料具有重要的现实意义。稀土材料由于其独特的电子结构而呈现一些特殊性质,在光致发光应用中有着独特的优势。目前稀土材料的发光研究大多基于零维量子点,而关于二维结构稀土材料的研究则鲜有报道。相比于零维量子点材料,二维材料由于其超薄的层状结构,对环境和外场调控更为敏感,原则上能够产生更加显著的发光和可调控特性。因此,开展针对二维稀土材料可控制备及其光致发光性能的系统研究十分必要。NdOCl是一种四方晶系的钙钛矿型材料,其含有稀土元素钕（Nd）,具有优异的温度和大气环境稳定性,是研究二维稀土材料光致发光及其调控的理想材料。本文对二维NdOCl纳米片的光致发光性能进行了系统调控,并且通过限域空间辅助的气相沉积法制备了大面积二维NdOCl薄膜。具体研究内容如下:（1）二维NdOCl纳米片光致发光性能的调控:在532nm的激光激发下,Nd3+的线状光谱出现在595nm、668nm、815nm和910nm处。系统研究了厚度、温度、激光功率、应力、电场等对NdOCl纳米片光致发光性能的影响。结果表明外部应力可对NdOCl带隙进行调控,提升材料的光致发光性能;电场调控则可改变Nd3+的局部晶体场,其光致发光强度可得到显著提高。（2）大面积二维NdOCl薄膜的气相沉积制备:利用限域空间法,使前驱体传质与表面反应达到平衡,在蓝宝石衬底上实现了毫米级（～5 mm）二维NdOCl薄膜的生长。扫描电子显微镜与原子力显微镜确定了该薄膜的厚度约40～200nm。原子力显微镜表征结果表明该薄膜由多点螺旋生长后拼接而成。证明了可通过气相沉积制备出毫米级高质量NdOCl薄膜,具有大规模制备与应用的潜力。
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