稀土摻雜鋅酸釓鋇光轉(zhuǎn)換熒光粉的光譜性質(zhì)及發(fā)光機理研究.pdf

1、近年來，隨著照明、顯示、熒光標記等技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)光材料尤其是稀土離子摻雜熒光粉的研究得到了人們的廣泛關(guān)注。除了提高熒光粉的發(fā)光效率之外，研究人員還致力于降低材料成本、改進制備方法、尋求安全環(huán)保的發(fā)光材料等方面的研究。為了開發(fā)新型發(fā)光材料，只有先了解其基本特性才能更好地改良它們的各方面性能。一般地，按照不同的發(fā)光機理可以將熒光粉分為上轉(zhuǎn)換熒光粉和下轉(zhuǎn)換熒光粉，其中下轉(zhuǎn)換熒光粉中包含一類發(fā)光機理與上轉(zhuǎn)換過程相逆的熒光粉，即量子剪裁熒光粉

2、。本論文采用鋅酸釓鋇這種具有良好晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性且聲子能量低的材料作為基質(zhì)、通過摻雜不同的稀土離子研究不同類型光轉(zhuǎn)換熒光粉的發(fā)光性質(zhì)和機理。本論文的主要內(nèi)容如下:
　　 (1)利用高溫固相法合成Ba5Gd8Zn4O21∶Er3+，Yb3+上轉(zhuǎn)換熒光粉，并優(yōu)化了稀土離子的摻雜濃度。由于該樣品具有強的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)射，我們將該樣品與紅色上轉(zhuǎn)換商品粉在同樣的條件下測試比較，發(fā)現(xiàn)該樣品具有更高的上轉(zhuǎn)換效率。
　　 (2)利用高溫固相

3、法合成BaGd2ZnO5∶Eu3+量子剪裁熒光粉，測試了該樣品在紫外和真空紫外區(qū)域的激發(fā)和發(fā)射光譜，研究了該熒光粉中Gd3+-Eu3+離子對的量子剪裁過程，并計算了量子剪裁效率。
　　 (3)利用高溫固相法合成Ba5Gd8Zn4O21∶Eu3+下轉(zhuǎn)換熒光粉。分別用276、395nm激發(fā)樣品可以得到不同的發(fā)射光譜。發(fā)現(xiàn)低濃度摻雜的樣品用395nm激發(fā)時，Eu3+的5DJ高能級的發(fā)射較強，根據(jù)Eu3+的能級圖我們分析了不同激發(fā)路徑下

4、樣品的發(fā)光機理。我們計算了樣品的色坐標，當用395nm激發(fā)低摻雜濃度的樣品時，樣品的發(fā)光落在白光區(qū);用276和395nm激發(fā)高摻雜濃度的樣品時，樣品的發(fā)光接近標準紅光。另外，我們利用Van的模型討論了樣品濃度猝滅和能量傳遞的機理;研究了樣品的溫度猝滅現(xiàn)象，將樣品的溫度猝滅歸因于crossover過程，利用Arrhenius公式擬合得到該過程的活化能。最后我們計算了Eu3+的J-O參數(shù)。
　　 (4)利用高溫固相法合成Ba5Gd8