ZnS藍(lán)光粉的制備和發(fā)光性能研究.pdf

1、ZnS是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料,室溫下禁帶寬度為3.7eV。獨(dú)特的光、電特性使znS在陰極射線發(fā)光、電致發(fā)光、光致發(fā)光等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,所以長期以來得到科學(xué)工作者的重視和研究。高性能的藍(lán)光粉是發(fā)光顯示對znS三基色熒光粉的更高要求。
　　本論文首先采用簡單溶劑熱法制備了高分散的znS微納米顆粒,然后使用固相法成功制備了鹵化物添加的znS基藍(lán)光粉。使用xRD、SEM、FT—IR、EDS和FS等對樣品進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:<

2、br>　　(1)使用乙醇水溶液為溶劑,二水乙酸鋅和硫脲為原料,采用溶劑熱法制備了高分散、平均粒徑為4μm的無摻雜znS微球,在約340nm紫外光激發(fā)下發(fā)射位于500nm的綠光。
　　(2)采取固相法,將鹵化物和ZnS的混合粉體在Ar氣下灼燒,成功合成了ZnS基藍(lán)光粉,在紫外光激發(fā)下發(fā)射峰位于464nm。藍(lán)光發(fā)射來源于鹵素?fù)饺牒笮纬傻氖┲髂芗壓鸵訴znX's(x:cl,Br,I)復(fù)合缺陷為主的受主能級之間的復(fù)合躍遷。
　　(3

3、)灼燒溫度和保溫時(shí)間能夠影響ZnS晶格內(nèi)的復(fù)合缺陷濃度,導(dǎo)致藍(lán)光強(qiáng)度變化,實(shí)驗(yàn)得出最佳的灼燒溫度為900℃,最佳保溫時(shí)間為2h。
　　(4)znS和單一添加劑的混合粉體在Ar保護(hù)中900℃灼燒2h制備的藍(lán)光粉,隨著添加量的增大,發(fā)光先增強(qiáng)后減弱。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):添加劑不同,最佳添加量也不同。例如使用KCl做添加劑制備的藍(lán)光粉,添加量為10at％時(shí)發(fā)光最強(qiáng),而添加KBr的為10at%、KI為5at%、NH4Cl為10at%、NH4Br為1

4、0at%、LiCl為7at%、NaCl為10at%、MgCl2為7at%、AlCl3為5at%、BaCl2為9at%。
　　(5)隨著和主相離子半徑差距的增大,一方面可能使晶格畸變增大,ZnS基藍(lán)光粉發(fā)光增強(qiáng);另一方面則使有效鹵素?fù)诫s濃度降低,藍(lán)光減弱。此外,加熱過程中易揮發(fā)的添加劑對應(yīng)的藍(lán)光粉發(fā)光較弱。本論文得到添加不同鹵素陰離子的藍(lán)光粉的發(fā)光強(qiáng)度滿足:KBr>KCl>KI;KI;NH4Br>NH4Cl。添加不同氯化物的藍(lán)光粉發(fā)