氟氧硅鋁酸鹽上轉(zhuǎn)換白光粉的制備及其光譜特性研究.pdf

1、本文采用固相法制備了一種新型基質(zhì)材料：氟氧硅鋁酸鹽(44SiO2-28A12O3-17NaF-11YF3)的雙摻y(tǒng)b3+，Ho3+；yb3+，Er3+；yb3+，Tm3+三基色熒光粉和三摻y(tǒng)b3+，Tm3+，Ho3+；yb3+，Tm3+，Er3+白光粉。
　　 在yb3+，Ho3+體系中，綠光(541nm)、紅光(648nm)分別歸屬于Ho3+離子的5S2(5F4)→5I8和5F5→5I8能級躍遷。在yb3+，Er3+體系中，綠

2、光(521nm,540nm)和紅光(668nm)分別歸屬于Er3++離子的4S3/2(2H11/2)→4I15/2和4F9/2→4I15/2的能級躍遷。在yb3+，Tm3+體系中，藍光(480nm)和紅光(648nm)分別歸屬于Tm3+離子的1G4→3H6和1G4→3F4的能級躍遷。主要研究了稀土離子濃度對發(fā)光的影響并討論了三者的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理。結(jié)合發(fā)光機制分析了在雙摻y(tǒng)b3+，Er3+體系中，稀土離子的團聚效應(yīng)導(dǎo)致的交叉能量傳遞過程是

3、摻雜濃度較高的原因。
　　 在三摻體系中，研究了稀土離子濃度對發(fā)光性能的影響，重點討論了兩體系中能量傳遞過程和上轉(zhuǎn)換發(fā)光機制。采用單一近紅外(980nm)二極管激光器在該基質(zhì)中實現(xiàn)了同時發(fā)射藍、綠、紅三種可見光，而且可通過調(diào)整所摻雜的稀土離子濃度來控制三基色的發(fā)射強度。三摻y(tǒng)b3+，Tm3+，Ho3+最佳樣品W1在一定的泵浦功率下CIE1931色坐標(biāo)為(x=0.337,y=0.338)與等量白光非常接近，相關(guān)色溫為5288K。然

4、而，yb3+，Tm3+，Er3+三摻體系卻達不到同樣效果，且最佳樣品W2的CIE1931色坐標(biāo)為(x=0.231,y=0.387)，偏離白光區(qū)。二個體系共同點即是：隨著泵浦功率的增大，色坐標(biāo)均向藍光區(qū)方向移動。同時通過分析二個體系的輸出光強與泵浦功率的雙對數(shù)曲線，發(fā)現(xiàn)藍光發(fā)射均為三光子過程，綠光和紅光發(fā)射均屬于雙光子過程。結(jié)果表明：除了yb3+離子作為敏化劑傳遞能量外，Tm3+離子通過與Ho3+/Er3+離子發(fā)生交叉弛豫也傳遞能量，敏化