Ca1-zMzTiO3-xEu3+,yBi3+體系中的敏化發(fā)光和固溶體效應(yīng).pdf

1、白光LED作為一種固體冷光源，具有亮度高、能耗低、壽命長、體積小、質(zhì)量輕、發(fā)光效率高、響應(yīng)快、無輻射、綠色環(huán)保等優(yōu)點。因此，其將替代傳統(tǒng)的熒光燈、白熾燈及高壓氣體放電燈，并發(fā)展為新一代的照明光源，已成為一種必然的趨勢。目前商用的白光LED是通過組裝藍(lán)光芯片與黃色熒光粉來獲得白光，但所形成的白光存在顯色性差、色溫高等缺點。而由近紫外LED激發(fā)三基色熒光粉的這種方法則可改善上述缺陷，得到較理想的暖白光。因此，近年來，能夠被近紫外光有效激發(fā)的

2、高效率熒光粉的相關(guān)研究一直十分活躍。其中，對近紫外激發(fā)的藍(lán)色和綠色熒光粉的研究已經(jīng)比較成熟，而對近紫外激發(fā)的紅色熒光粉仍然存在著發(fā)光強度低、量子效率低、穩(wěn)定性差等一些不足，因此研發(fā)高效、穩(wěn)定的近紫外激發(fā)的紅色熒光粉受到研究者們的廣泛關(guān)注。
　　 堿土金屬鈦酸鹽MTiO3(M=Ca，Sr，Ba)不但化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定而且具有合適的禁帶寬度，是一種非常好的發(fā)光材料基質(zhì)。CaTiO3：Eu3+(簡寫為：CTE)的激發(fā)光譜從近紫外光區(qū)延伸到可

3、見光區(qū)(350～500nm)，能被近紫外光和藍(lán)光有效激發(fā)，產(chǎn)生高效的紅光發(fā)射。另外，CTE具有良好的熱穩(wěn)定性和機械強度，能制成新型紅色發(fā)光陶瓷。因此研究稀土離子摻雜的CaTiO3熒光粉具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　 鑒于傳統(tǒng)高溫固相法制備的熒光粉存在發(fā)光強度低、煅燒時間長和稀土離子摻雜量大等缺點，我們在實驗過程中采用溶膠-凝膠法制備CTE。同時，為改善熒光粉的發(fā)光性質(zhì)，本文從敏化發(fā)光、固溶體基質(zhì)等方面研究了銪離子激活的Ca

4、TiO3熒光粉。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1.CaTiO3：Eu3+的制備、表征與發(fā)光性質(zhì)
　　 采用溶膠-凝膠法，考察了煅燒溫度、煅燒時間對CTE的物相組成和發(fā)光性質(zhì)的影響。當(dāng)在高溫爐中1400℃煅燒4 h可獲得顆粒細(xì)小、物相單一、發(fā)光強度高的CTE熒光粉；熒光測試表明，該熒光粉能被紫外光和藍(lán)光有效激發(fā)，在615nm處的發(fā)光性能優(yōu)異。
　　 2.摻雜離子對CaTiO3：Eu3+的敏化發(fā)光
　　 在

5、CTE發(fā)光基質(zhì)中摻雜一系列敏化離子，考察了敏化離子的種類和濃度對CTE發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明：Bi3+，Tb3+和Sm3+不同程度地增強了CTE的發(fā)光性能，其中Bi3+的敏化發(fā)光效果最好。
　　 3.固溶體效應(yīng)對Cal-zMzTiO3：Eu3+，Bi3+發(fā)光性能的影響
　　 以Bi3+為敏化發(fā)光離子，在基質(zhì)中分別添加Mg2+，Sr2+，Ba2+和Zn2+離子，研究了固溶體對熒光粉發(fā)光性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：Mg2+離子的