NaY(WO4)2薄膜的制备及其荧光性能的研究

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钨酸盐作为光电功能材料被广泛应用于各个领域,如激光器件、医学检测,光催化等。薄膜比其粉末具有更高的分辨率,因此,薄膜材料成为器件优化发展的方向,是现代信息技术的核心要素之一。其与器件结合后成为电子、信息、传感器、光学、太阳能等技术的核心基础。我们选题采用浸渍提拉法在两种不同衬底上制备了NaY(WO42薄膜以及不同浓度Re(Re=Eu3+,Tb3+)掺杂的NaY(WO42薄膜。配制NaY(WO42前驱体溶液,采用浸渍提拉法分别在石英衬底和FTO衬底上镀膜,探究NaY(WO42薄膜的最佳制备条件,制备不同掺杂浓度Re:NaY(WO42(Re=Eu3+,Tb3+)薄膜,借助多种现代测试手段,探讨不同衬底、可控实验条件和掺杂浓度对薄膜的结构、形貌、应力、紫外和荧光等光学性质的影响规律,主要工作成果如下:1.温度为850℃,石英玻璃基薄膜的致密度较高,(004)和(008)晶面择优生长;镀膜层数为14层,CTAB和SDBS表面活性剂交替镀膜或以SiO2和ZnO作为缓冲层时薄膜的致密度和结晶程度得到改善,分布更加均匀。镀膜层数为14层、热处理温度为550℃时,FTO衬底NaY(WO42薄膜的致密度提高,NaY(WO42薄膜的结晶度从82.94%提高到87.35%;当pH=3时,薄膜的结晶度从80.75%提高到87.35%,晶粒尺寸达到125 nm左右。2.分析Eu3+掺杂对NaY(WO42薄膜形貌和结构的影响,随着Eu3+掺杂浓度的增加,晶面间距减小,FTO基薄膜内部应力由张应力逐渐减小转变为压应力。随着Eu3+掺杂浓度的增加,Eu3+:NaY(WO42的透射光谱蓝移,Eu3+掺杂降低NaY(WO42薄膜的光学带隙。当Eu3+掺杂浓度由5%到20%时,薄膜的荧光强度逐渐增强趋势,Eu3+掺杂浓度30%,由于荧光猝灭效应,荧光强度减弱。Tb3+掺杂浓度从5%增加到15%,薄膜的荧光强度逐渐增强。3.NaY(WO42薄膜在石英衬底上的生长模型是:岛状生长模型。NaY(WO42薄膜在FTO衬底上的生长模型是:层状生长模型。在石英玻璃基底引入SiO2,NYW和ZnO缓冲层后镀NYW薄膜,在(004)晶面有明显择优取向,NYW薄膜结晶质量得到改善,SiO2缓冲层改善致密度效果最好。
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