Rare earth-doped upconversion nanoparticles can emit light with various wavelength from ultraviolet to infrared when excited by near-infrared light. The superior properties including long luminescence lifetime, narrow emission spectra, low toxicity and high chemical stability makes it a promising optical material in bioimaging and other applications. This thesis measured and compared the optical properties of NaYF4:Yb-Er and NaYF4:Yb-Mn. with combined AFM-PL measurement applied to identify the single crystal. In addition, the polarization and temperature dependence measurement were also implemented to compare the characteristics. Finally, the errors that may be introduced to the measurement are analysed, and improvements and research plan are proposed and discussed.

Sällsynta jorddopade uppkonverteringsnanopartiklar kan avge ljus med olika våglängder från ultraviolett till infrarött när de exciteras av nära-infrarött ljus. De överlägsna egenskaperna inklusive lång luminescenslivslängd, smala emissionsspektra, låg toxicitet och hög kemisk stabilitet gör det till ett lovande optiskt material i bioavbildning och andra applikationer. Denna avhandling mätte och jämförde de optiska egenskaperna hos NaYF4:Yb-Er och NaYF4:Yb-Mn. med kombinerad AFM-PL-mätning tillämpad för att identifiera enkristallen. Dessutom implementerades polarisations- och temperaturberoendemätning för att jämföra egenskaperna. Slutligen analyseras de fel som kan komma att införas i mätningen och förbättringar och forskningsplan föreslås och diskuteras.