稀土摻雜BaY2Si3O10熒光粉的合成及發(fā)光特性.pdf

1、白光LED具有節(jié)能、環(huán)保、體積小和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，作為第4代照明光源，有著廣闊的應(yīng)用前景。白光LED主要有三種方案:(a)藍(lán)光LED芯片結(jié)合黃色熒光粉YAG∶Ce3+;(b)多色LED芯片結(jié)合;(c)近紫外LED芯片結(jié)合三基色或單一基質(zhì)熒光粉。紫外的光譜位于可見光區(qū)域外，人眼視覺對(duì)其不敏感，故相比于YAG∶Ce3+白光LED，紫外LED芯片與熒光粉結(jié)合產(chǎn)生的白光光色品質(zhì)只受熒光粉的影響。因此，基于紫光芯片的白光LED被認(rèn)為是繼藍(lán)光芯片制備

2、白光LED后的新一代白光LED技術(shù)。
　　本文旨在開發(fā)新型紫外激發(fā)的熒光粉。通過高溫固相法制備了稀土摻雜的BaY2Si3O10熒光粉，研究了它們的物相組成、晶體結(jié)構(gòu)及熒光特性等。具體內(nèi)容如下:
　　(1)研究了BaY2Si3O10∶Ce3+、BaY2Si3O10∶ Sm3+和BaY2Si3O10∶ Ce3+，Sm3+的物相、發(fā)光特性及Ce3+→Sm3+能量傳遞效應(yīng)。結(jié)果表明:在BaY2Si3O10基質(zhì)中，Ce3+的兩個(gè)主發(fā)射

3、峰值位于391 nm和427 nm分別屬于5d→2F5/2躍遷和5d→2F7/2躍遷。當(dāng)Ce3+的摻雜濃度x=1.5mol％時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)，繼續(xù)增加Ce3+離子濃度會(huì)產(chǎn)生濃度猝滅效應(yīng)。濃度猝滅是通過偶極-偶極相互作用實(shí)現(xiàn)的。另外，隨著Ce3+離子摻雜濃度的逐漸升高，發(fā)射光譜發(fā)生明顯地紅移現(xiàn)象，光譜紅移是因?yàn)閾诫s濃度升高改變的Ce3+的的晶場(chǎng)環(huán)境，導(dǎo)致Ce3+的5d能級(jí)劈裂改變。觀察到在BaY2Si3O10∶Ce3+，Sm3+熒光粉

4、中存在顯著的Ce3+→Sm3+能量傳遞效應(yīng)，若能提高Sm3+的發(fā)光效率，則有望通過調(diào)整Ce3+/Sm3+比例實(shí)現(xiàn)多種顏色的熒光粉發(fā)光。
　　(2)研究了BaY2-x-ySi3O10∶ Ce3+，Tb3+熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)、光譜特性、熒光壽命和Ce3+-Tb3+能量傳遞現(xiàn)象。揭示了Tb3+離子激發(fā)態(tài)5D3和5D4之間的交叉弛豫現(xiàn)象，并討論了Ce3+-Tb3+之間的能量傳遞機(jī)理。Ce3+-Tb3+的能量傳遞是通過電偶極-電四極相互作用來

5、實(shí)現(xiàn)的。熒光粉在紫外(260～350nm)區(qū)有強(qiáng)且寬的吸收帶，通過調(diào)節(jié)Ce3+和Tb3+的摻雜比例可實(shí)現(xiàn)藍(lán)、藍(lán)綠、白色的發(fā)光調(diào)制。
　　(3)研究了Dy3+單摻及Ce3+/Dy3+共摻的BaY2Si3O10熒光粉的光譜特性和Ce3+-Dy3+能量傳遞。結(jié)果表明:在BaY2Si3O10∶ Dy3+中，發(fā)射光譜主要由兩個(gè)強(qiáng)的發(fā)射光譜帶組成，發(fā)射峰值分別在486nm和571nm，歸屬于Dy3+離子特征發(fā)射4F9/2→6H15/2和4F9