近紫外光激發(fā)下白光發(fā)射的鏑摻雜七鋁酸十二鈣粉體制備及光學(xué)特性研究.pdf

1、本文利用化學(xué)共沉淀法制備了在近紫外光激發(fā)下發(fā)射白光的12CaO·7Al2O3∶Dy3+粉體，并通過X射線衍射譜、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、傅立葉變換紅外光譜表征了其微結(jié)構(gòu)，利用發(fā)射光譜、激發(fā)光譜、變溫發(fā)光等方法研究了樣品的光學(xué)性質(zhì)。
　　X射線衍射圖譜結(jié)果表明已經(jīng)獲得了單相的12CaO·7Al2O3多晶粉末，Dy3+可能已經(jīng)進(jìn)入晶格，但并未破壞原有的晶體結(jié)構(gòu)。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡照片顯示經(jīng)過真空熱處理后獲得的樣品表面形貌規(guī)則、粒徑分布均勻，

2、有利于應(yīng)用在LED等器件上。
　　發(fā)射光譜測(cè)試可以觀察到三價(jià)鏑離子(Dy3+)的起源于4F9/2→6H15/2（484 nm附近）躍遷的藍(lán)光和4F9/2→6H13/2（575 nm附近）躍遷的黃光兩個(gè)主發(fā)射帶，還有一個(gè)較弱的起源于4F9/2→6H11/2躍遷位于659 nm附近的發(fā)射帶。Dy3+離子的4F9/2→6H13/2（黃光發(fā)射）屬于超靈敏躍遷，躍遷概率受離子所處環(huán)境的影響較大，對(duì)Dy3+離子占據(jù)的格位的對(duì)稱性非常敏感，當(dāng)D

3、y3+離子在基質(zhì)中占據(jù)了具有反演中心的格位時(shí)，它不發(fā)光;當(dāng)鏑離子在基質(zhì)中占據(jù)的格位偏離了反演中心或占據(jù)的格位沒有反演中心時(shí)，其黃色發(fā)射將高于藍(lán)色發(fā)射。Dy3+所在格位的環(huán)境可明顯影響其所發(fā)光的強(qiáng)度及黃、藍(lán)比值，適當(dāng)調(diào)節(jié)黃、藍(lán)兩色光的強(qiáng)度比至合適值時(shí)，能得到白光發(fā)射。真空熱處理后樣品的發(fā)射光譜更接近于理想白光。從檢測(cè)575 nm的激發(fā)譜中可以得知，這些躍遷均為f-f躍遷，最有效的激發(fā)范圍為345-400 nm，正好為人眼不可見的近紫外區(qū)，

4、這樣用近紫外芯片與12CaO·7Al2O3∶Dy3+粉體做成白光LED，顯色性較好，不會(huì)出現(xiàn)顯色不均勻的現(xiàn)象。傅立葉變換紅外光譜顯示經(jīng)過真空熱處理樣品中的OH基團(tuán)含量減少，降低了無(wú)輻射過程的躍遷概率，提高了發(fā)光的量子效率，使在真空熱處理后樣品發(fā)光強(qiáng)度增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于屬于寬帶隙半導(dǎo)體體系的12CaO·7Al2O3∶Dy3+具有良好的熱穩(wěn)定性，可進(jìn)一步減小發(fā)光的溫度猝滅效應(yīng)，將在照明用大功率LED、溫度探測(cè)的傳感器、顯示、光電器件等領(lǐng)