ZnS藍光粉的制備和發(fā)光性能研究.pdf

1、ZnS是一種重要的寬禁帶半導體材料,室溫下禁帶寬度為3.7eV。獨特的光、電特性使znS在陰極射線發(fā)光、電致發(fā)光、光致發(fā)光等領域有著廣泛的應用,所以長期以來得到科學工作者的重視和研究。高性能的藍光粉是發(fā)光顯示對znS三基色熒光粉的更高要求。
　　本論文首先采用簡單溶劑熱法制備了高分散的znS微納米顆粒,然后使用固相法成功制備了鹵化物添加的znS基藍光粉。使用xRD、SEM、FT—IR、EDS和FS等對樣品進行表征。實驗結果如下:<

2、br>　　(1)使用乙醇水溶液為溶劑,二水乙酸鋅和硫脲為原料,采用溶劑熱法制備了高分散、平均粒徑為4μm的無摻雜znS微球,在約340nm紫外光激發(fā)下發(fā)射位于500nm的綠光。
　　(2)采取固相法,將鹵化物和ZnS的混合粉體在Ar氣下灼燒,成功合成了ZnS基藍光粉,在紫外光激發(fā)下發(fā)射峰位于464nm。藍光發(fā)射來源于鹵素摻入后形成的施主能級和以VznX's(x:cl,Br,I)復合缺陷為主的受主能級之間的復合躍遷。
　　(3

3、)灼燒溫度和保溫時間能夠影響ZnS晶格內的復合缺陷濃度,導致藍光強度變化,實驗得出最佳的灼燒溫度為900℃,最佳保溫時間為2h。
　　(4)znS和單一添加劑的混合粉體在Ar保護中900℃灼燒2h制備的藍光粉,隨著添加量的增大,發(fā)光先增強后減弱。實驗發(fā)現(xiàn):添加劑不同,最佳添加量也不同。例如使用KCl做添加劑制備的藍光粉,添加量為10at％時發(fā)光最強,而添加KBr的為10at%、KI為5at%、NH4Cl為10at%、NH4Br為1

4、0at%、LiCl為7at%、NaCl為10at%、MgCl2為7at%、AlCl3為5at%、BaCl2為9at%。
　　(5)隨著和主相離子半徑差距的增大,一方面可能使晶格畸變增大,ZnS基藍光粉發(fā)光增強;另一方面則使有效鹵素摻雜濃度降低,藍光減弱。此外,加熱過程中易揮發(fā)的添加劑對應的藍光粉發(fā)光較弱。本論文得到添加不同鹵素陰離子的藍光粉的發(fā)光強度滿足:KBr>KCl>KI;KI;NH4Br>NH4Cl。添加不同氯化物的藍光粉發(fā)