金属硫族簇基半导体中的Mn2+发光

林 坚, 陈德睢， 沈家辉， 曾培勇

(1． 苏州科技大学 材料科学与工程学院， 江苏 苏州 215009;2． 浙江大学化学系 浙江省激发态材料重点实验室， 浙江 杭州 310027)

1 引 言

金属硫族胶体纳米晶半导体具有发光效率高、发光峰位随组分和尺寸可调等优异的光致发光性能，有望在生物标记、显示照明等领域发挥重要作用[1-3]。金属硫族簇基半导体以其独特的结构、组分特性引起了合成化学家的关注。这类材料能以尺寸和组分可调的纳米团簇为基本构筑单元自组装形成结构多样的晶态半导体，如整合有半导体特性的类沸石结构[4]、带有周期性纳米孔洞的二维结构[5]、孤立纳米团簇堆积而成的超晶格[6]等。金属硫族簇基半导体具有与Ⅱ-Ⅵ或Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半导体纳米晶近似的结构，可定义为“超小量子点”。图1以唯象的方式比较了Ⅱ-Ⅵ族体相半导体、量子点、金属硫族超四面体团簇 (MCSC)各自的结构特点[7]。传统胶体量子点尺寸分散、表面原子结构不规则、纳米晶核与表面配体界面结构不清晰、缺陷/杂质位随机分布。而MCSC拥有更为精细的结构特点，如达到原子级别的尺寸均一性、结构精确、掺杂原子分布有序。金属硫族簇基半导体这些特性为广泛而深入地理解局部精确结构与位置/尺寸依赖特性之间的联系提供了可靠模型。加州大学河滨分校冯萍云教授课题组在该研究领域做出了重要贡献[4,6-11]，苏州大学吴涛教授课题组则在金属硫族簇基半导体功能化领域开展了一系列的工作[12-20]。

金属硫族簇基半导体中多变的团簇尺寸、组分及团簇组装方式为这类材料光电性能的精确调控提供了便利。……