论文部分内容阅读
进入21世纪以来,随着自然资源的不断枯竭和环境污染问题的日益突出,半导体照明器材作为一种新兴的照明工具引起人们广泛的兴趣。白光LED照明作为必不可少的半导体照明已取代现有的能耗较高的白炽灯照明。而荧光粉作为半导体照明材料重要的组成部分而备受关注。所以本文重点研究可以被近紫外芯片激发的多色荧光粉。通过溶胶凝胶法制备了 YV04:Sm3+,Eu3+荧光粉,高温固相法制备了CaA12Si208:Eu2+/Tb3+、BaMg2A16Si9O30:Ce3+,Tb3+/Mn2+多色荧光粉样品;并通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、荧光分光光度计等对样品进行了结构、形貌、荧光性质等的一系列研究,结论如下:(1)通过溶胶-凝胶法制备了 YV04:0.05Sm3+,xEu3+荧光粉,制备的荧光粉颗粒均匀且粒径为500-600 nm。合成的YVO4:0.05Sm3+,xEu3+荧光粉在280-320 nm处有强而宽的基质激发峰;通过共掺Sm3+和Eu3+比单掺Eu3+的荧光强度提高了 75%;Sm3+和Eu3+在YVO4基质间的临界距离为10.28 A,能量传递机理为四极-四极交互作用。通过增加Eu3+的掺杂量,YV04:0.055m3+,xEu3+荧光粉的颜色有规律的由橙红色变为红色,并且YV04:0.05Sm3+,0.11Eu3+荧光粉CIE坐标可以达到标准红色。(2)通过高温固相法制备了 CaA12Si208:Eu2+/Tb3+荧光粉。在352 nm光激发下CaA12Si2O8:Eu2+可以得到一个从400-600 nm的强而宽的Eu2+发射峰。在 44 nm 监测下,在 220-400nm 间有 Eu2+吸收带。CaA12Si208:xEu2+的荧光猝灭浓度为0.03 mol,而对CaAl2Si2O8:0.03Eu2+,xTb3+体系,在352 nm光激发下,荧光发射峰包含Eu2+和Tb3+的特征发射峰,荧光猝灭浓度为0.10 mol,Eu2+和Tb3+的临界距离为19.71A,能量传递机理为偶极-偶极相互作用,由于Eu2+到Tb3+间存在能量传递,通过检测荧光寿命,可算出平均荧光寿命由 128.14 ns 降低到 52.94ns。在 CaA12Si2O8:0.03Eu2+,xTb3+荧光粉体系中随着Tb3+掺杂浓度的增加,荧光粉的发光颜色呈现由蓝色向蓝绿色变化。(3)通过高温固相法合成 BaMg2A16Si9O30(BMAS):Ce3+,Tb3+/Mn2+的荧光粉。BMAS:Ce3+,Tb3+荧光粉激发光谱表现出强且宽的吸收带(220-380 nm)。在350 nm光的激发下,可以观察到BMAS:0.05Ce3+,0.07Tb3+在 544 nm 的 Tb3+和位于 420 nm 的 Ce3+的特征发射峰。Ce3+和Tb3+间的临界距离为18.62 A,能量传递机理属于偶极-偶极相互作用。当Tb3+浓度由0.01 mol增加到0.13 mol时,其能量传递效率则从3.26%增加到76.59%。调节Ce3+与Tb3+的比例,可以使样品的发光颜色由蓝色向绿色区域有规律的变化。BMAS:0.05Ce3+,0.05Mn2+在315 nm光激发下可以观察到Ce3+和Mn2+的特征发射峰,说明Ce3+到Mn2+之间存在能量传递。增加Mn2+在基质中的比例,可以得到接近白色发光的荧光粉。