銪離子摻雜Ca6Ba(PO4)4O和CdGeO3的合成及發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、白光LED相較于傳統(tǒng)照明光源優(yōu)勢(shì)顯著，比如節(jié)能環(huán)保、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等。然而，受光衰、色溫過高等諸多問題的限制，LED產(chǎn)生的白光仍然達(dá)不到自然光的水平。這些問題與熒光粉的性質(zhì)密切相關(guān)，為此研究人員努力尋找光效更高、更穩(wěn)定的各色熒光粉。如研究不同基質(zhì)中，不同的發(fā)光中心的發(fā)光特性，探究背后的發(fā)光機(jī)理。銪離子因其獨(dú)特的電子組態(tài)，在大多數(shù)基質(zhì)中都可以發(fā)光而備受關(guān)注。本論文就著重研究以銪離子作為發(fā)光中心，在磷酸鹽以及鍺酸鹽基質(zhì)中的發(fā)光特性，并深入探

2、究其發(fā)光機(jī)理。
　　1.用傳統(tǒng)高溫固相法合成黃色熒光粉Ca6Ba(PO4)4O:Eu2+，激發(fā)光譜在530 nm波長(zhǎng)的激發(fā)下為230 nm到450 nm的寬峰，發(fā)射光譜在375 nm波長(zhǎng)的激發(fā)下是以530 nm為中心，半高寬為75 nm左右的寬峰。Eu2+的摻雜濃度為0.03時(shí)，量子效率達(dá)45.37％。最佳摻雜濃度為0.07，研究表明樣品的濃度淬滅機(jī)理是電多極矩的相互作用。將樣品從室溫加熱到150℃后，發(fā)射峰強(qiáng)度降為室溫時(shí)的45%

3、。從室溫升到200℃，發(fā)射峰半高寬由室溫時(shí)的75 nm上升到80 nm，并伴隨一定的藍(lán)移。為解釋溫度對(duì)發(fā)光的影響，運(yùn)用位型坐標(biāo)模型進(jìn)行了定性的分析。此外，計(jì)算得知摻雜濃度為0.07的樣品熱淬滅激活能為0.281 eV。這些研究結(jié)果表明，黃色熒光粉Ca6Ba(PO4)4O:Eu2+有望在白光LED中得到應(yīng)用。
　　2.用傳統(tǒng)高溫固相法制備紅色長(zhǎng)余輝熒光粉CdGeO3:Eu3+，激發(fā)光譜在616 nm波長(zhǎng)的激發(fā)下為230 nm到340

4、 nm寬峰，發(fā)射光譜在270 nm波長(zhǎng)的激發(fā)下為若干的小峰，特征峰615 nm、591 nm處較強(qiáng)。將不同摻雜濃度的樣品進(jìn)行熱釋光譜比對(duì)，發(fā)現(xiàn)摻雜濃度是影響陷阱能級(jí)的一個(gè)重要因素。熱釋光譜曲線揭示了該熒光粉有三個(gè)陷阱能級(jí)，分別為0.696 eV、0.778 eV以及0.840 eV，而這些數(shù)值都非常接近最佳陷阱能級(jí)0.7 eV。同時(shí)，分析可知這些缺陷可以歸為兩大類：一類是基質(zhì)CdGeO3中的固有缺陷；另一類是電荷補(bǔ)償缺陷。此外，將該樣品