稀土摻雜ZnxCa(1-x)WO4多晶的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究.pdf

1、采用高溫固相法制備了Ho3+、Tm3+和Yb3+離子摻雜的ZnxCa(1-x)WO4多晶。其最佳基質(zhì)成分為Zn0.1Ca0.9WO4,最佳合成工藝為燒結(jié)溫度1000℃,燒結(jié)時間3h。XRD分析表明摻雜的稀土離子未能改變基質(zhì)的晶格結(jié)構(gòu)。通過紫外吸收邊的移動確定稀土離子在晶格中的占位規(guī)律。
　　制備了Yb3+離子濃度為4mol％,Ho3+離子濃度為0.2~3mol%的Zn0.1Ca0.9WO4:Ho3+/Yb3+多晶。通過980nm光

2、源激發(fā),上轉(zhuǎn)換光譜在545nm和659nm處有兩個明顯發(fā)射峰,分別對應(yīng)Ho3+離子的5F4/5S2→5I8綠光發(fā)射和5F5→5I8紅光發(fā)射。實驗結(jié)果表明上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度隨著Ho3+離子濃度提高先增大后減小;功率曲線說明上轉(zhuǎn)換綠光和紅光均為兩光子過程;綠光和紅光的熒光壽命分別為67μs和106μs。結(jié)合功率曲線和熒光壽命分析了上轉(zhuǎn)換綠光和紅光發(fā)光機(jī)理。
　　制備了Tm3+離子濃度為2mol%,Yb3+離子濃度為1~8mol%的Zn0.

3、1Ca0.9WO4:Tm3+/Yb3+多晶。通過980nm光源激發(fā),上轉(zhuǎn)換光譜在473nm處有明顯的發(fā)射峰,對應(yīng)Tm3+離子的1G4→3H6藍(lán)光發(fā)射。實驗結(jié)果表明上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度隨著Yb3+離子濃度提高先增大后減小;功率曲線說明上轉(zhuǎn)換藍(lán)光以三光子過程為主;藍(lán)光的熒光壽命為82μs。結(jié)合功率曲線和熒光壽命分析了上轉(zhuǎn)換藍(lán)光發(fā)光機(jī)理。
　　采用正交實驗研究了Zn0.1Ca0.9WO4:Ho3+/Yb3+/Tm3+多晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。在9

4、80nm光源激發(fā)下,Zn0.1Ca0.9WO4:Ho3+/Yb3+/Tm3+多晶上轉(zhuǎn)換光譜在474nm、546nm和658nm處有三個明顯發(fā)射峰,對應(yīng)藍(lán)綠紅三色光,分別來自于Tm3+離子的1G4→3H6能級躍遷,Ho3+離子的5F4/5S2→5I8和5F5→5I8能級躍遷。實驗結(jié)果表明,適當(dāng)降低Tm3+離子濃度有利于上轉(zhuǎn)換三色光強(qiáng)度的增加;減小Ho3+離子濃度能使上轉(zhuǎn)換綠光強(qiáng)度降低,紅光和藍(lán)光強(qiáng)度增加。Zn0.1Ca0.9WO4:0.6