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12CaO7Al2O3(C12A7)的组成元素为Ca、Al和O元素,合成C12A7所用的钙的氧化物和铝的氧化物在自然界中的储量非常大,价格低廉,对环境无污染。C12A7具有良好的电学性能,如果能够在C12A7中实现上转换白光输出,将会使其集光电性能于一身,这不仅具有重要的理论意义,而且具有很高的使用价值。本文采用高温固相法制备了Ho3+、Yb3+、Tm3+、Mn2+掺杂C12A7多晶样品,并探索了其合成的最佳工艺条件是烧结温度为1150℃,烧结时间为8h。通过高温固相法制备了一系列C12A7: Ho3+/Yb3+/Tm3+/Mn2+多晶样品,XRD结果表明稀土离子和Mn2+离子的掺杂没有改变基质材料的晶型结构。上转换发光光谱图显示随着Mn2+离子的掺杂浓度的升高,样品上转换红光、绿光和蓝光的强度均发生了变化,为了更容易的调节出上转换白光,选择了Mn2+离子的掺杂浓度为0.6mol%。采用正交试验探索Ho3+、Yb3+、Tm3+离子的掺杂浓度,得到稀土离子对上转红光、绿光、蓝光的强度和发光强度比的影响趋势,选出最佳方案,得出要实现上转换白光输出的途径是提高Ho3+离子的浓度,降低Tm3+离子的浓度。制备了C12A7:0.4mol%Ho3+/4mol%Yb3+/0.6mol%Tm3+/0.6mol%Mn2+多晶样品。通过CIE坐标计算,样品已实现了上转换白光输出。功率曲线结果显示上转换蓝光是三光子过程,绿光是两光子过程,红光是两光子和三光子过程。在此基础上分析了上转换发光的机理。