Rare-Earth doped Dots
Die Partikel bestehen aus einem anorganischen Kern, der durch organische Liganden auf der Oberfläche stabilisiert wird. Diese ermöglichen das homogene dispergieren in Wasser und Alkoholen. Der anorganische Kern besteht aus einem sog. Würzgitter (z.B. Bariumsulfat, Yttriumvanadat oder Lanthanphosphat), der mit einem oder mehreren Seltenerdelementen (z.B. Eu) dotiert ist. Durch Kombination der Elemente und Dotierungsgrad lassen sich die Emissionseigenschaften einstellen.
Dotierte Nanopartikel
Bei diesen Partikeln handelt es sich um anorganische Kerne aus einem nicht fluoreszierenden Material, die bei der Synthese mit einem zweiten Material dotiert werden. Die so erzeugten Fehlstellen im Kristallgitter besitzen ein Überschuss an Elektronen, die zur Fluoreszenz angeregt werden können. Beispiele hierfür sind unter anderem Bariumsulfat oder Gadoliniumvanadatphosphat, die mit Seltenerd-Atomen wie Europium oder Ytterbium dotiert werden können. Bei solchen Partikeln sind im Gegensatz zu den Halbleiter-Nanopartikeln die Fluoreszenzeigenschaften nicht von der Partikelgröße, sondern ausschließlich von Art und Menge des Dopanden abhängig. Daher besitzen solche Systeme eine geringere Anforderung an die Monodispersität der Partikel. Die Fluoreszenzlebensdauer solcher Systeme ist in der Regel sehr hoch, typischerweise im ms-Bereich, außerdem sind sie unempfindlich gegen Wärmebehandlung und Oberflächenmodifikationen, da die Fluoreszenz auf die Fehlstellen beschränkt ist. Da sich die Stabilisatormoleküle auch dieser Partikel verändern lassen, können auch diese Partikel homogen in den meisten Medien dispergiert werden.
Ein typisches Beispiel für diese Partikelgattung sind die CANdot Serie X, Seltenerd-dotierte Partikel auf Phosphat, Vanadat oder Sulfat-Basis. Sie besitzen eine sehr hohe Stabilität gegen äußere Einflüsse, besitzen eine sehr charakteristische Emission und lassen sich als ohne Anregung farblose Dispersion verarbeiten. Dadurch sind diese Partikel besonders geeignet für Security-Anwendungen.
Serie X fluoreszente Selten-Erd-dotierte Partikel mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarben (blau, gelb, grün, rot) stellen eine kostengünstige Alternative zu den Serie A Partikeln dar. Die verschiedenen Fluoreszenzfarben werden durch unterschiedliche Dotierungen erzeugt, die Anregung muss im kurzwelligen UV-Bereich (um 250 nm) erfolgen. Diese Partikel lassen sich zu einer vollständig farblosen Dispersion in polaren Medien verarbeiten und eignen sich daher als Zusatz für fluoreszierende Tinten.
