论文部分内容阅读
白光LED相较于传统照明光源优势显著,比如节能环保、寿命长、无污染等。然而,受光衰、色温过高等诸多问题的限制,LED产生的白光仍然达不到自然光的水平。这些问题与荧光粉的性质密切相关,为此研究人员努力寻找光效更高、更稳定的各色荧光粉。如研究不同基质中,不同的发光中心的发光特性,探究背后的发光机理。铕离子因其独特的电子组态,在大多数基质中都可以发光而备受关注。本论文就着重研究以铕离子作为发光中心,在磷酸盐以及锗酸盐基质中的发光特性,并深入探究其发光机理。 1.用传统高温固相法合成黄色荧光粉Ca6Ba(PO4)4O:Eu2+,激发光谱在530 nm波长的激发下为230 nm到450 nm的宽峰,发射光谱在375 nm波长的激发下是以530 nm为中心,半高宽为75 nm左右的宽峰。Eu2+的掺杂浓度为0.03时,量子效率达45.37%。最佳掺杂浓度为0.07,研究表明样品的浓度淬灭机理是电多极矩的相互作用。将样品从室温加热到150℃后,发射峰强度降为室温时的45%。从室温升到200℃,发射峰半高宽由室温时的75 nm上升到80 nm,并伴随一定的蓝移。为解释温度对发光的影响,运用位型坐标模型进行了定性的分析。此外,计算得知掺杂浓度为0.07的样品热淬灭激活能为0.281 eV。这些研究结果表明,黄色荧光粉Ca6Ba(PO4)4O:Eu2+有望在白光LED中得到应用。 2.用传统高温固相法制备红色长余辉荧光粉CdGeO3:Eu3+,激发光谱在616 nm波长的激发下为230 nm到340 nm宽峰,发射光谱在270 nm波长的激发下为若干的小峰,特征峰615 nm、591 nm处较强。将不同掺杂浓度的样品进行热释光谱比对,发现掺杂浓度是影响陷阱能级的一个重要因素。热释光谱曲线揭示了该荧光粉有三个陷阱能级,分别为0.696 eV、0.778 eV以及0.840 eV,而这些数值都非常接近最佳陷阱能级0.7 eV。同时,分析可知这些缺陷可以归为两大类:一类是基质CdGeO3中的固有缺陷;另一类是电荷补偿缺陷。此外,将该样品与商用红色长余辉荧光粉Y2O2S:Eu3+, Ti4+以及Ca2SnO4:Sm3+比较,结果显示该长余辉荧光粉的荧光亮度和荧光时间较Ca2SnO4:Sm3+更为优良,但次于Y2O2S:Eu3+,Ti4+。这些研究结果表明,红色长余辉荧光粉CdGeO3:Eu3+有潜在商业应用价值。