Ce^(3+)∶YAG单晶闪烁体的激发和发光特性

铈激活钇铝石榴石 (Ce3 + ∶YAG)单晶是综合性能优良的快衰减闪烁材料。本文以普通光源、激光、同步辐射以及阴极射线为激发源 ,对我们生长的Ce3 + ∶YAG闪烁晶体的激发和发光特性进行了系统的研究。结果表明 :Ce3 + ∶YAG单晶的激发光谱 (监测荧光波长为 5 4 5nm)由五个激发峰组成。不同激发条件下的发射光谱均能用双高斯峰进行较好的拟合 ,拟合后得到的Ce3 + 的 5d→2 F5/2 和 5d→2 F7/2 发光带的中心波长分别约为 5 2 0nm和 5 70nm。但是 ,不同条件激发下 5d→2 F5/2 和 5d→2 F7/2 发光带的强度比有较大差异 ,这可能与不同的激发机制和激发能传输途径有关。

LED白光源用Pr^(3+),Ce^(3+):YAG光纤制备与特性

采用激光加热基座法制备LED白光源用Pr3+,Ce3+:YAG单晶光纤荧光材料,对所制备材料的荧光光学特性进行了实验分析结果表明,在Pr3+和Ce3+共掺发光过程中,Pr3+离子的发光可以通过Ce3+敏化作用使得其610nm谱线荧光强度得到有效增强;利用所制备Pr3+,Ce3+:YAG单晶光纤荧光材料与蓝色LED合成产生高效LED光纤白光源,光源的色坐标为(x=0.322,y=0.335),显色指数84.3,表明光源品质良好,有望用于未来高效大功率光纤白光源.

白光LED用YAG：Ce^3＋荧光粉的温度猝灭性质

荧光粉的温度猝灭性质是影响白光LED的光效、光色参数和可靠性的关键因素之一。研究了不同激活剂浓度,不同元素掺杂的Y3-xCexAl5O12(YAG∶Ce3+)荧光粉在460nm光激发下的变温亮度和发射光谱。结果表明温度显著影响YAG∶Ce3+荧光粉的发光性能,随着温度的升高,发光强度下降,同时发射光谱红移。Ce含量为0.07(原子数分数)的YAG∶Ce3+荧光粉,150℃下亮度值约为室温时的89%,200℃时的发射光谱相对室温的红移了约10nm。Ce含量的改变对YAG∶Ce3+荧光粉的热猝灭性质影响较小。Lu的掺杂使YAG∶Ce3+荧光粉的发射波长蓝移,同时会显著改善荧光粉的热猝灭性能。Gd的掺杂使荧光粉的发射波长红移,同时也会导致热猝灭性能的劣化。

YAG∶Ce^(3+)发光粉的粒度与LED匹配性

研究了不同粒度的YAG∶Ce3+发光粉对LED亮度的影响,结果显示:粒度越大,封装后LED亮度越高;造成这种结果的主要原因是发光粉颗粒的晶格完整性不同。计算了发光粉在硅胶中的沉降速度,数据说明粒度越大,沉降速度越快,也就越不利于点胶。综合以上两个方面的结果认为发光粉的颗粒不宜太粗或太细,而且分布应该尽可能的窄,10～20μm是粒径的理想范围。

白光LED用YAG∶Ce^(3+)荧光粉的研究进展

白光LED技术对于合理利用能源、缓解能源危机和绿色照明具有重要意义。文章综述了近年来用于高效蓝光LED激发形成白光的YAG∶Ce3+荧光粉合成工艺研究的新进展及国内外发展现状,对高温固相反应法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、共沉淀法等方法优缺点进行了综合比较,并探讨了YAG∶Ce3+荧光粉在应用方面有待于提高的地方。对影响荧光粉的发光效率和转换效率的后处理工艺、粒度分布、发光性能各种因素进行了分析,并对今后的发展研究趋势进行了展望。

YAG：Ce体系中稀土离子掺杂对Ce^3＋的光谱性能的影响

采用高温固相法合成了一系列的(Y0.95Ln0.01Ce0.04)3Al5O12(简称YAG∶Ce,Ln),系统地研究了此体系中的Ln3+对Ce3+的发光强度的影响.结果表明,在YAG∶Ce的体系中,La3+,Gd3+,Lu3+等光学透明离子的少量掺杂对Ce3+的发光强度的影响不大;掺入少量的Pr3+,Sm3+,Tb3+,Dy3+,Ho3+,Er3+,Tm3+等稀土离子,由于它们的能级与Ce3+的能级有交叠,使它们之间存在着竞争吸收或能量转移,对Ce3+的发光有较明显的变化,其中,Pr3+和Sm3+的掺入使其在红光区有发射峰,可以增加YAG∶Ce的红色成分以提高显色性;Nd3+,Eu3+和Yb3+对Ce3+的发光有严重的猝灭作用.

基质组分改变对燃烧法合成YAG:Ce^(3+)微晶发光性能的影响

利用燃烧法在较低温度下制备了白光LED用YAG:Ce3+微晶。通过XRD研究了它的构成,发现分别用B3+、Ga3+离子替代Al3+和La3+、Gd3+替代Y3+离子后晶格发生了改变;并通过SEM观察了荧光粉的形貌。测量了该材料的激发光谱和发射光谱,发射峰的位置和强度随基质的改变而变化。用其它离子替代Y3+或Al3+离子可有效地实现发射光谱的红移和蓝移,以适应不同情况对波长的需要。

高能球磨与反应烧结合成YAG∶Ce^(3+)荧光粉的研究

采用高能球磨和反应烧结相结合的方法在1300℃、碳还原气氛下合成了YAG∶Ce3+荧光粉,通过X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电子显微镜图谱(FESEM)、荧光光谱(Ex,Em)研究了反应时间、Ce3+的掺杂量对荧光粉性能的影响。研究结果表明,当反应时间为6h时获得的产物为单一的YAG相,颗粒分布均匀且接近球形;当掺杂Ce3+的摩尔分数x=0.06时,荧光粉的相对发射强度最大。

YAG∶Ce^(3+)荧光粉的高温固相合成及发光研究

采用高温固相法合成YAG∶Ce3+发光材料。用正交试验法设计实验,确定Ce3+掺杂量、焙烧温度、焙烧时间的最佳条件。研究结果发现:(1)荧光粉发光强度的影响因素排列顺序是:焙烧温度>焙烧时间>Ce离子掺杂量。其中焙烧温度的影响最为关键,其次是焙烧时间的影响,而Ce离子掺杂量的影响较小。(2)用高温固相法制备YAG∶Ce3+荧光粉的最佳工艺参数为:焙烧温度1 600℃,Ce离子掺杂量0.10mol,焙烧时间4h,即A5B5C3组合。依此条件,合成的荧光粉发光最好。另一个最优组合是:焙烧温度1 600℃,Ce离子掺杂量0.08mol,焙烧时间4h,即A5B4C3组合。依此条件,合成的荧光粉发光也很好,但稍弱于A5B5C3组合。对合成YAG∶Ce3+发光材料的激发(343和467nm)、发射(529nm)光谱的峰形变化及跃迁性质进行了深入分析及指认。

白光LED用YAG∶Ce^(3+)发光材料的性能增强研究

以硼酸和碱土氟化物作为助熔剂,调整助熔剂比例和组分,采用高温固相法合成一系列白光LED用YAG∶Ce3+发光材料。采用XRD、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)等对样品进行表征。研究表明,合适的助熔剂有助于降低样品的烧结温度,不会有杂相产生,加入不同浓度和成分的助熔剂对样品的发射、激发光谱形状和峰值波长位置无影响,但对发光强度影响较大;采用助熔剂质量分数为0.4%(0.2%H3BO3-0.2%BaF2)时,所合成样品的颗粒比较均匀,发光性能的增强最为有效。将其和蓝光Ga(In)N芯片封装成白光LED,光效也得到显著提高。封装后白光LED的色坐标为(0.3341,0.4190),色温为5470K,显色指数为67,光效可达到78.3lm/W,高于其它条件合成荧光粉封装的白光LED。

白光LED用YAG∶Ce^(3+)荧光粉的性能研究

对高温固相法制备的不同发射主峰的钇铝石榴石(YAG∶Ce3+)荧光粉,进行了X射线衍射分析和光谱特性的测试,研究表明,激发光谱不随钆含量的变化而改变,发射光谱的主峰随钆含量的增加有红移现象;随着Ce3+含量的增大,YAG荧光粉的发光强度先升高后降低;当Ce3+含量为0.06 mol时,发光强度最高;Ce3+的含量不影响YAG荧光粉的发射光谱和激发光谱.

Ce^(3+):YAG晶体位错的研究

本文报导了用中频感应加热提拉法生长Ce3+:YAG晶体,直径达45mm。对样品采用不同的化学试剂进行了时间不等的腐蚀,用偏光显微镜观察到不同形貌的位错蚀坑,分析了位错与晶体结构及生长工艺参数等因素之间的关系。

Ce^(3+)∶YAG闪烁晶体的真空紫外激发光谱特性

掺铈钇铝石榴石(Ce3+∶YAG)晶体是性能优良的闪烁材料。以同步辐射光源为激发光源研究了单晶Ce3+∶YAG的真空紫外 紫外(VUV UV)激发光谱和荧光谱。同时也测量和分析了该晶体的吸收光谱、紫外 可见(UV VIS)激发光谱和荧光谱。根据光谱测量的结果讨论了激发能在Ce3+∶YAG晶体中的传输过程和在Ce3+离子5d态的直接激发和YAG价带激发下Ce3+∶YAG单晶发光的差别。

YAG∶Ce^3+在激光照明应用中的研究进展

基于激光二极管(Laser diode,LD)的照明和显示技术代表了半导体行业未来的重要发展方向之一,荧光转换材料是决定激光照明的能量效率和显示产品色彩品质的核心部件。黄色荧光转换材料Y3Al5O12∶Ce^3+(YAG∶Ce^3+)适合蓝光LD激发、效率高、易于获得白光,仍然是目前最为广泛的研究对象。传统荧光粉加有机硅胶的封装模式热导率低,LD激发下存在烧蚀、发黑、失效等问题。LD高功率激发密度的特点引发了荧光材料封装技术革命性变革。为此,多形态、高热导率的远程荧光体应运而生。本综述主要对基于YAG∶Ce^3+荧光玻璃、荧光薄膜、荧光晶体、荧光陶瓷等不同形态材料的制备方法及其在LD照明应用中的性能研究进行了总结,对荧光转换材料和LD照明的发展进行了展望。

大尺寸无机闪烁晶体Ce^(3+):YAG的生长和光谱研究

本文研究了大尺寸、高光学质量无机闪烁晶体Ce3 + :YAG的生长 ,并对它的吸收光谱和荧光光谱进行了测量和分析。在克服了晶体易开裂和出现宏观缺陷的情况下 ,采用提拉法成功生长出直径达 4 5mm的Ce3 + :YAG单晶。光谱测量表明晶体具有优良的光学性能。

不同分散剂对制备YAG:Ce^(3+)荧光粉结构和性能的影响

分别用乙二醇和聚乙二醇作为分散剂,采用络合凝胶法合成YAG∶Ce3+荧光粉.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计对合成的荧光粉进行分析.XRD图谱显示所有的荧光粉均为立方相.采用Scherrer公式分别计算以乙二醇和聚乙二醇为分散剂制备的荧光粉的平均粒径:27.1 nm和25.0 nm.发射光谱的发射峰为530 nm处的一个宽带发射峰,对应的是Ce3+离子5d→4 f跃迁;激发光谱有2个激发峰,分别位于345 nm和470 nm,对应的是Ce3+离子2F5/2→5d和2F7/2→5d的跃迁.光谱研究结果表明:采用乙二醇制备的样品的发光相对强度大于用聚乙二醇制备的样品的发光相对强度.

不同工艺下YAG∶Ce^(3+)荧光粉的超声共沉淀合成及表征

用共沉淀正滴及反滴工艺,以普通共沉淀及超声辅助共沉淀的方式制备了不同YAG∶Ce3+前驱体,并通过焙烧前驱体粉末合成了YAG∶Ce3+荧光粉。利用XRD、SEM、激光粒度分布仪及荧光分光光度计对所制备样品进行了表征。结果表明,所得样品均为纯相钇铝石榴石结构,反滴工艺下制得的YAG∶Ce3+荧光粉的发光强度高于正滴工艺下的同类样品。且相对于普通共沉淀来说,无论正滴还是反滴工艺,通过超声共沉淀方式制得的荧光粉样品均具有更均匀的晶粒粒径、更窄的粒径分布及更高的发光强度。

水热均匀沉淀-熔盐煅烧法制备YAG:Ce^(3+)荧光粉及其发光性能的研究

以Na2SO4-K2SO4为熔盐,采用水热均匀沉淀-熔盐煅烧法制备了YAG:Ce3+黄色荧光粉,应用XRD、SEM、荧光分光光度计等测试手段研究了熔盐辅助煅烧对粉体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,以尿素为沉淀剂,采用水热均匀沉淀法制备的前驱体,经Na2SO4-K2SO4熔盐辅助煅烧,900℃时已完全转变为YAG相,与固相法相比,YAG相的完全转变温度降低了600℃,与前躯体直接煅烧相比,YAG相的完全转变温度降低了300℃,荧光粉的发光强度提高了2.4倍。

YAG:Ce^(3+)荧光粉最佳配方及其烧结工艺的探究(英文)

由于YAG:Ce3+荧光粉在白光发光二极管中的广泛应用,使其受到越来越多的关注.但是出于商业利益,其最佳配方和烧结工艺却是保密的.利用固相法,通过控制所掺杂Ce3+的浓度及调节烧结温度制备一系列YAG:Ce3+荧光粉.测试结果表明:当激发光波长为460 nm时,该荧光粉的发射波长为540 nm;最佳掺杂Ce3+的浓度及烧结温度分别为2%和1 400℃;此外,发射波长有红移的现象,此更符合现代固态照明对色度的需要.

高显色白光LED用YAG∶Ce^(3+),Ln^(3+)荧光粉的研究进展

综述了YAG∶Ce荧光粉的制备方法,着重介绍了高显色白光LED用YAG∶Ce3+,Ln3+(Ln=Sm,Pr,Gd,Tb)荧光粉的最新研究进展和发光性能。YAG∶Ce3+,Ln3+荧光粉的发射谱带发生红移,或在红光区增加尖锐的红光发射峰,从而提高了白光LED的显色性能。