Die sichtbare Fluoreszenzemission von Zinkoxid (ZnO) hat eine lange und komplexe Entwicklungsgeschichte. In früheren Studien führten Forscher die Emission im sichtbaren Bereich auf das Vorhandensein von Verunreinigungen oder strukturellen Defekten (wie Sauerstoffvakanz, Zinkvakanz, Zinkinterstitial, Oberflächenzustände) zurück, wobei es weiterhin Uneinigkeit gibt. Bei gut kristallinen, effizient leuchtenden ZnO-Quantenpunkten ist die Erklärung des Emissionsmechanismus im sichtbaren Bereich durch ein Defektmodell widersprüchlich. Diese Arbeit schlägt ein multipler gemischter selbstgetäuber Exzitonen-Emissionsmodell für ZnO-Quantenpunkte vor und stellte ZnO-Quantenpunkte mit heller monochromer/dreifach gemischter selbstgetäuber Exzitonen-Photolumineszenz (PL) her, deren Emissionsbereich 400 bis 700 nm abdeckt. Die photolumineszente Quantenausbeute (PLQY) der Ein- und Dreifach-Exzitonen-Emission betrug jeweils 45,56 % bzw. 22,44 %. Dank der guten Transparenz und der hellen Dreifach-Exzitonen-Emission wurde die Röntgendetektion und Bildgebung von ZnO-Quantenpunkten im sichtbaren Bereich untersucht. Die niedrigste Röntgen-Nachweisgrenze des ZnO-Quantenpunkt-Szintillatfilm lag bei nur 64,89 nGy/s, was unter der Standarddosis für die medizinische Röntgenbildgebung liegt. Diese Arbeit stellt ein neues Emissionsmodell für ZnO-Quantenpunkte im sichtbaren Bereich vor, realisiert einen neuen transparenten Szintillator auf ZnO-Quantenpunktbasis und zeigt dessen Potenzial in der Röntgendetektion und Bildgebung.

ZnO-Quantenpunkte;Selbstgetäubte Exzitonen;Singulett/Triplett;Röntgenbildgebung