论文部分内容阅读
选用高温固相法制备一系列Ga3+、Yb3+、Er3+不同掺杂浓度的Yb/Er/GZO多晶样品。利用热重-差示扫描量热法（TG-DSC），分析拟定预烧工艺流程，通过X-射线衍射测试分析，确定最佳预烧温度。对制得的Yb/Er/GZO多晶样品进行上转换光谱测试和SEM测试，确定最佳的烧结温度。通过正交试验，发现掺杂离子间存在不可忽略的交互作用，并得到掺杂离子对Yb/Er/GZO多晶样品上转换发光影响的趋势图，初步确定掺杂离子的浓度范围。随后，对Yb/Er/GZO多晶样品进行单因素试验，对试验所得样品进行上转换发光光谱测试，最终确定Ga3+、Yb3+、Er3+离子最佳掺杂浓度分别为：4mol％、3mol％、7mol％。通过Yb/Er/GZO多晶样品进行上转换发光光谱测试和功率曲线测试，发现上转换光谱中绿光和红光发射都是两光子过程。上转换绿光发射对应2H,4S411/23/2I的15能/2级跃迁；上转换红光发射对应4F49/2I15/2的能级跃迁，当Er3+离子浓度较大时，相邻Er3+间可能存在交叉弛豫现象。上转换红光寿命为137.2μs，上转换绿光寿命为129.0μX。上转换绿光寿命比红光寿命短以及交叉弛豫现象的存在，导致上转换红光强度大于绿光强度。通过紫外-可见吸收光谱测试结果可知，随着Er3+掺杂浓度的增加，紫外吸收边先红移后蓝移，据此可分析掺杂离子的占位情况。通过对样品的CIE坐标的计算与分析，可知上转换荧光为单色橙光，并且随着掺杂Er3+浓度的增大，上转换荧光光谱的CIE坐标值绿移后不变。进一步证实了当掺杂Er3+浓度较大时，相邻Er3+之间存在交叉弛豫现象。