ScF_3的水热法制备及掺Ce^(3+)光谱性质研究

首次用低温水热法制备了ScF3晶体及其掺杂Ce3+的粉体。通过X射线粉末衍射(XRD),扫描电镜(SEM),荧光光谱(FS)对样品进行了表征。结果表明,所用氟化物的种类和反应温度对ScF3的制备至关重要。以NaF作为原料更容易得到纯的ScF3。当水热温度为120℃时,产物为ScF3晶体,而温度升高至180℃时则为NaScF4复合氟化物。所制备的ScF3呈针尖棒状放射形。考察了ScF3∶Ce3+粉体荧光光谱性质,讨论了其与同类型的稀土氟化物的荧光光谱的比较。

Ca_2BO_3Cl:Eu^(2+),Nd^(3+)的近红外发光与能量传递

用高温固相法制备Ca2BO3Cl:Eu2+,Nd3+近红外发光材料,并运用X线衍射、近红外发光光谱、激发光谱和发射光谱等手段对材料进行表征;研究Eu2+对Nd3+近红外发光性能的影响及相对强度变化的规律,探讨该体系中Eu2+对Nd3+的能量传递机理。研究结果表明:Eu2+的掺入可提高Nd3+的近红外发光强度,当Eu2+和Nd3+的掺杂量(质量分数)分别为3%和5%时,近红外发光最强;Eu2+通过无辐射传递方式向Nd3+有效地传递能量,对Nd3+近红外光有很好的敏化作用。

ACaPO_4:Eu^(2+),Nd^(3+)(A=Li,K,Na)的近红外发光与能量传递

采用高温固相法制备了ACaPO4∶Eu2+,Nd3+(A=Li,K,Na)系列近红外发光材料,研究了材料中Eu2+对Nd3+的近红外发光的敏化作用。发现共掺Eu2+后,材料的Nd3+的近红外发光显著提高。同时考察了ACaPO4∶Eu2+可见荧光性能、ACaPO4∶Eu2+,Nd3+近红外荧光发光性能及其荧光寿命,研究了不同Eu2+的发射波长对Nd3+近红外发光的敏化效果,分析探讨了ACaPO4体系中Eu2+-Nd3+之间的能量传递机理。在ACaPO4(A=Li,K,Na)中,随基质的不同,Eu2+的发射峰有逐步红移的现象,与Nd3+的不同激发峰重叠程度也会发生明显的变化,表明Eu2+的荧光发射波长是影响能量传递的一个重要因素,可以推测发射波长处于500～550 nm之间的Eu2+对Nd3+近红外发光具有最佳的敏化效果。

异硫氰酸荧光纳米复合粒子的研制与应用

采用改进的St ber法制备了二氧化硅外壳的纳米复合荧光粒子。利用异硫氰酸荧光素(FITC)与3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTEOS)反应制备前驱体,再用正硅酸乙酯(TEOS)在一定的条件下水解与缩合,制备有机-无机纳米复合荧光颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)测试表明,此纳米复合颗粒呈球形、大小均一,直径约为70 nm。制备的纳米复合荧光粒子经过多次水洗后,仍有较强的荧光特性,有效地防止FITC泄露。用激光共聚焦显微镜观测纳米复合荧光粒子标记的牛血清白蛋白(BSA),可以明显看出BSA上的绿色荧光。

大功率白光LED荧光胶和荧光片玻璃封装的光热性能

大功率白光LED封装主要分为玻璃荧光片封装和荧光粉胶封装。本文提出一种用荧光胶封装大功率白光LED的方法,优化白光LED的发光面的均匀性,并分析了荧光胶封装和用荧光片封装的大功率白光LED的光热性能。实验结果表明,在1 400 mA电流驱动下,荧光胶封装白光LED的光通量为576.07 lm,比荧光片封装白光LED的光通量高15.5%,光转换效率为35.8%。在温度从25℃提升到125℃的过程中,荧光胶封装器件的亮度衰减了20%,色温从5 882.11 K提高到6 024.22 K。荧光胶封装的白光LED在常温下的热阻为1.7 K/W,与玻璃荧光片封装的热阻接近。在840 h高温高湿老化和1 600 h高温老化实验中,荧光胶封装的相对光衰均能稳定在97%。

绿色荧光体CaSc_2O_4:Ce^(3+)的共沉淀合成与表征

以草酸为沉淀剂,用共沉淀法合成前驱体粉末,然后将前驱体粉末在5%H2+95%N2的还原气氛下煅烧,得到发光性能良好的CaSc2O4:Ce3+荧光粉。应用X射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱(FS)、综合热分析(TG-DSC)和扫描电镜(SEM)等测试手段对前驱物及煅烧后的粉体进行表征。结果表明:烧结温度于800℃以上时,都可以得到正交结构的纯相CaSc2O4:Ce3+荧光体;其最大激发和发射波长分别在450和510nm,与高温固相法所得产品的发射波长相同。荧光粉优化的合成条件为:Ce3+的最佳掺杂浓度为1%(摩尔分数),最佳煅烧条件为1100℃煅烧6h。最佳煅烧温度较传统的高温固相法(1600℃)低了约500℃,所得产品的发光强度接近高温固相法的产品。

四层插入层量子垒AlGaN深紫外LED研究

本文通过对不同量子垒结构的AlGaN深紫外LED进行数值研究,对比分析了量子垒结构与其发光性能之间的关联.结果表明,相较于传统量子垒结构的样品A,四层插入层量子垒结构的样品B和样品C,内量子效率峰值分别提升了27.04%和18.8%,光输出功率在200 mA下分别提升了31.04%和21.62%.这主要是因为四层插入层量子垒结构可有效增加有源区内量子垒的能带势垒高度,提升量子阱对载流子的束缚能力.

高气密性的深紫外LED半无机封装技术

深紫外LED可通过物理方式破坏病毒和细菌的结构,从而获得高效消毒的效果。相比于工艺成熟的蓝光LED,如何提高深紫外LED的封装可靠性和出光率仍是关键问题。本文采用基底预热方式微固化封装胶,结合阵列点胶方式将石英玻璃固定在镀铜围坝,制备了半无机封装的深紫外LED。该器件的输出波长为275 nm,半峰宽约为11 nm。对比传统类透明材料封装的器件,石英封装的深紫外LED有更高的出光率。在真空红墨水和氦气漏率实验中,采用本文提出的半无机封装技术的深紫外LED器件表现出高密封性。此外,在加速老化测试中,该封装器件的光衰速率在20%以内。实验结果表明,对比有机封装的深紫外LED器件,在基底预热条件下,采用阵列点胶固定石英玻璃是现阶段提高深紫外LED可靠性的一种封装方法。

大功率COB-LED荧光粉微涂覆过程建模与控制

针对大功率COB-LED荧光粉微涂覆过程中工艺参数对涂层厚度的影响,以LED基板上的涂层厚度和均匀度为目标,采用均匀设计的实验方法,对雾化气压、涂覆时间、喷头高度等影响涂覆效果的主要参数进行了实验研究,并应用实验数据进行非线性输入回归得到了关于工艺参数的涂覆控制模型。实验结果表明:(1)雾化气压、涂覆时间对涂层厚度存在耦合作用,喷头高度与涂层厚度成负相关;(2)雾化气压、喷头高度对均匀性存在耦合作用,涂覆时间与均匀性无关。揭示了涂覆工艺参数之间的耦合作用,并在COB-LED荧光粉微涂覆过程中提供参数调节和控制的依据,在提高涂覆一致性的同时提高了生产效率。

Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^(2+),Nd^(3+)的近红外发光

用高温固相法制备了Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+,Nd3+近红外发光材料,通过X射线衍射仪,近红外,可见发射光谱和激发光谱,荧光寿命等对样品进行了测试。研究了Eu2+、Nd3+的掺杂浓度对近红外发光性能的影响及相对强度变化的规律,结果表明,Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+,Nd3+是一种优良的近红外发光材料,Eu2+的掺入可提高Nd3+的近红外发光强度,Eu2+,Nd3+的掺杂量分别为1.0%、1.2%时,近红外发光最强。在该体系中有显著的Eu2+对Nd3+的近红外发光敏化现象,并初步探讨了该体系中Eu2+对Nd3+近红外发光的敏化机理。