Eu^(3+)掺杂β-Ga_(2)O_(3)的水热法制备及其光学性能

采用高温水热法合成稀土Eu3+掺杂β-Ga_(2)O_(3)荧光粉,研究不同热退火温度对其发光性能的影响。利用X射线衍射仪对样品的物质结构信息进行表征,样品衍射峰发生小角度偏移,表明Eu^(3+)进入β-Ga_(2)O_(3)晶格中。通过拉曼光谱仪对样品的物质结构和组态进行检测,样品的拉曼峰与β-Ga_(2)O_(3)结构的拉曼峰位置一致,并在800℃达到最大峰值,说明此温度下样品的结晶度最好。使用扫描电子显微镜对样品的表面形貌进行观测,不同热退火温度下荧光粉颗粒分布均匀,表明热退火处理后样品的结晶质量良好。在395 nm波长激发光谱作用下,可以看到2种不同的发射光谱,591 nm处为Eu^(3+)(^(5)D_(0)→^(7)F_(1))跃迁产生的橙光发射,612 nm处为Eu^(3+)(^(5)D_(0)→^(7)F_(2))跃迁产生的红光发射,并以发射红光为主。随着退火温度的不断升高,样品的发射光谱强度先增大后减小,并在800℃下达到最大值,表明热退火温度为800℃时荧光粉样品的发光效果最好。水热法合成工艺简单且成本低廉,合成的样品纯度高。高温热退火处理可通过应力作用减少材料中的缺陷,提高结晶度,从而提升荧光粉的发光性能。

稀土Eu^(3+)掺杂对SnO_(2)薄膜光学和电学性质的影响

基于旋涂法制备了Eu^(3+)掺杂的SnO_(2)薄膜,并通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、电流-电压测试和原子力显微镜(AFM)等对样品的光学性质、电学性质和表面形貌进行了表征。研究发现,在200nm~380nm的波长范围内,掺杂15at%Eu^(3+)的SnO_(2)薄膜光吸收率最高;在380nm~700nm的可见光范围内,掺杂15at%Eu^(3+)的SnO_(2)薄膜光透射率较强,掺杂20at%Eu^(3+)的SnO_(2)薄膜光吸收率最强。随着Eu3+掺杂浓度的增加,SnO_(2)薄膜的电阻增加,表面的平均粗糙度显著降低。

Eu^(3+)、Ga^(3+)共掺杂SiO_2基质材料的制备及其发光性质

通过溶胶-凝胶方法制备了稀土离子Eu3+和Ga3+共掺杂的SiO2材料;利用IR、XRD等研究了材料的结构,结果表明材料属于非晶态,800℃退火后样品的主要结构仍为SiO2的网状结构。400℃退火的样品在393nm激发下发射光谱显示了Eu3+的特征发射光谱,产生3条明显谱带,分别是576nm(5D0-7F0),588nm(5D0-7F1),612nm(5D0-7F2)。588nm(5D0-7F1)处的跃迁在800℃退火后发生猝灭,这是因为发光中心Eu3+的化学环境由于掺入Ga3+离子而发生了改变。Ga3+的共掺杂使材料在460nm处发射较强蓝光,在同一材料中实现了蓝色和红色的共发射。材料在460nm处蓝色荧光的强度随激发波长的增大而先增强后减弱。Ga3+或Eu3+的掺入量不同时,除发射强度不同外,材料的发射谱图基本相同。通过实验还确定800℃的退火温度为最佳退火温度。

Eu^(3+)与V共掺杂SiO_2材料的制备及其发光性质

利用溶胶-凝胶技术制备Eu3+、V共掺杂的SiO2材料,通过差热-热重分析、傅立叶红外光谱、X射线衍射、激发光谱与发射光谱等测试手段对粉末的晶型、结构、发光性质进行研究.结果表明:材料属于非晶态,800℃退火后Eu3+、V共掺杂的SiO2样品的结构基本稳定,只存在SiO2的网状结构;激发光谱显示,Eu-O电荷迁移带随着V掺杂量的增加而消失,产生强度较大的320 nm处的7F0→5H3跃迁;发射光谱显示,随着V的掺入,最佳激发波长由393 nm向320 nm转移,同时出现了467 nm,577 nm,588 nm,612 nm处的发射峰,它们分别归属于Eu3+的5D2→7F0跃迁与VO43-的蓝色发射的叠加跃迁、Eu3+的5D0→7F0跃迁5、D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁,实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光.同时发现,VO43-对Eu3+的发光有较好的敏化作用,并通过所得的能级图对样品的跃迁机理进行了分析.

近紫外激发白光LED用Eu^(3+)、Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉的合成及发光性质

本文采用溶胶-凝胶法分别制备了Eu^(3+)和Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉。产物的结构、形貌和发光性质分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱(PL)、激发光谱(PLE)及荧光寿命谱(Lifetime)等进行了表征。XRD证实产物为纯相单斜结构,空间群C2/c,SEM照片显示两种体系尺寸均在亚微米量级。激发光谱显示两种体系均能有效吸收近紫外波段光,并表现出良好的红色、橙红色发光性能。同时,深入研究了其发光机理、浓度淬灭效应及色度坐标。该系列荧光粉将在近紫外激发白光LED中有着潜在的应用价值。

Eu^2+掺杂UCr4C4-型窄带发射荧光材料的研究进展及应用

近年来,窄带发光材料由于可扩大显示色域、改善色彩重现性、提高发光效率等优点在LED显示领域引起广泛的关注。但由于目前已报道的窄带发射材料较少以及Eu^2+4f-5d跃迁的扩展效应,用于新兴领域的窄带Eu^2+掺杂荧光材料的研发仍然面临巨大挑战。本文综述了目前已报道的具有良好发光性能的Eu^2+激活的UCr4C4型窄带荧光材料,并从结构相关的发光性质出发,分类描述了Eu^2+掺杂的UCr4C4基氮化物、氧化物及氮氧化物荧光材料的晶体结构特征、发光及应用特性,以期望为设计合成新型稀土掺杂的窄带发光材料提供有意义的启示。

阳离子替换提升Li_(3)Cs_(2)Ba_(2-x)Sr_(x)B_(3)P_6O_(24)∶Eu^(2+)荧光粉热稳定性

热猝灭性能极大程度上限制了发光材料的应用,如何改善发光材料的热稳定性这一课题受到了广泛关注。本文通过高温固相法制备了一系列浓度梯度的Li_(3)Cs_(2)Ba_(2-x)Sr_(x)B_(3)P_(6)O_(24)∶0.03Eu^(2+)荧光粉,并对该系列荧光粉进行了表征,对其XRD、激发发射光谱、荧光寿命、热猝灭性能进行了分析。结果表明,通过阳离子Sr替代Ba的方法不但改善了晶格结构,提升了样品的发光强度,而且使原发光材料的热稳定性能进一步得到了提高。对于Li_(3)Cs_(2)Ba_(2)B_(3)P_(6)O_(24)∶Eu^(2+)样品,在150℃下的发光强度已经可以达到常温下的79%,通过Sr替换Ba,该强度能够进一步提高到87%。相关分析及结论可为荧光粉热稳定性的改善提供思路与依据。

窄带型Eu^(2+)掺杂荧光粉理论研究进展

近年来,用于制备白光发光二极管(LED)的窄带发射荧光粉在降低能源消耗、提高白光质量以及保持色度稳定等方面具有重要作用,因而被研究者们广泛关注。Eu^(2+)离子独特的4f⁃5d跃迁以及与局部环境的依赖性,为制备窄带发射荧光粉提供了可能。但是,目前窄带发射的理论尚不完备,大多Eu^(2+)掺杂窄带发射荧光粉的研发均基于大量的重复性试验。本文以位形坐标模型为基础,从理论计算方面对窄带型Eu^(2+)掺杂荧光粉的研究进行综述,重点讨论局部配位环境、晶体结构、斯托克斯位移以及耦合声子频率等因素对Eu^(2+)离子发射半峰宽(FWHM)的影响,期望为新型Eu^(2+)掺杂窄带发射荧光粉提供理论依据。

Eu^(2+)掺杂A_(2)CaPO_(4)F(A=K,Rb)格位占据和发光性质的第一性原理研究

Eu^(2+)⁃激活A_(2)CaPO_(4)F(A=K,Rb)荧光粉因具有优异的发光性能而引起研究人员的重点关注。然而,Eu^(2+)掺杂格位占据和光谱指认及其光谱调控机制依然不甚清楚。本文采用密度泛函理论系统计算了Eu^(2+)占据不同晶体学格位时的缺陷形成能及光学跃迁能量,以此为基础对发射光谱进行指认。结果表明,K_(2)CaPO_(4)F∶Eu^(2+)位于660 nm附近和480 nm附近的发射峰虽然都来自Eu^(2+)占据在K格位,但二者的电荷补偿方式不同:前者两个配位F原子被O原子取代,同时与其中一个O原子近邻的K原子被Ca原子取代;后者只有一个配位F原子被O原子取代。Rb_(2)CaPO_(4)F∶Eu^(2+)位于480 nm附近的发射峰来自Eu^(2+)占据Rb格位,电荷补偿方式为:两个配位F原子被O原子取代,同时与两个O原子都相邻的K原子被Ca原子取代。此外,对Eu^(2+)占据格位的配位环境和电子结构进行分析,讨论了其与光谱发射峰位置之间的变化关系。本工作不仅诠释了实验现象,还可以为实验上进一步优化荧光粉发光性能提供理论参考。

沉淀法制备Li^+、Na^+掺杂Gd_2O_3:Eu^(3+)荧光粉及发光特性研究

用沉淀法制备Li^+、Na^+和Eu^(3+)共掺Gd_2O_3荧光粉,并与微波-固相法制备的样品进行了比较。通过测量该粉体的XRD、激发光谱和发射光谱,比较了样品的微观结构和讨论了不同合成条件对Gd_2O_3:Eu^(3+)荧光粉发光特性的影响。结果显示在相同的条件下,对于未掺入Li^+的Gd_2O_3:Eu^(3+)样品比较,沉淀法制备样品的发光强度是微波-固相法制备样品的1.68倍;掺入Li^+的Gd_2O_3:Eu^(3+)样品比较,沉淀法制备样品的发光强度是微波—固相法制备样品的1.82倍。当使用草酸作为沉淀剂,掺杂浓度为Li^+(4.5 mol%)、Na^+(4.5mol%)、Eu^(3+)(4.5mol%),在800℃煅烧2h后获得样品的发光强度,是Gd_2O_3:Eu^(3+)荧光粉的5.91倍。

Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Dy^(3+),Eu^(3+)单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy^(3+),Eu^(3+)共掺杂Gd_(2)ZnTiO_(6)白光荧光粉.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、形貌及荧光性质进行了表征.结果表明,所制备的样品均为双钙钛矿结构,属于单斜晶系(空间群:P21/n),形貌为2~5μm无规则形状的颗粒.在392 nm近紫外光的激发下,Gd_(2)ZnTiO_(6)∶Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉展现出Dy^(3+)的蓝光、黄光发射以及Eu^(3+)的特征红光发射.此外,通过调节Dy^(3+)和Eu^(3+)的掺杂浓度,可实现低色温的暖白光发射.基于样品优异的荧光性能,该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.

绿光发射NaZr_(2)(PO_(4))3:Eu_(2+)荧光粉的制备及光致发光性能研究

以高温固相合成法制备Eu^(2+)掺杂NaZr_(2)(PO_(4))3:x Eu^(2+)(NZPO:x Eu^(2+))荧光粉,通过XRD(X射线衍射)、PL(光致发光光谱)、SEM(扫描电子显微镜)、荧光寿命等表征手段,对合成样品的物相、结构和发光性能进行研究。结果表明,NZPO:x Eu^(2+)的晶体结构属于三方晶系,空间群为R-3 c(167),在400 nm近紫外激发下,得到发射峰为500 nm的绿光发射。Eu^(2+)的最佳掺杂浓度为0.04,NZPO:0.04Eu^(2+)发射谱对应的CIE色坐标为(0.236,0.508),色纯度为33.7%,表明NZPO:x Eu^(2+)荧光粉可作为白光LED的潜在绿光发射材料。

黄色荧光粉Sr8ZnLu(PO4)7:Eu^2+,Mn^2+的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备新型黄色荧光粉Sr8ZnLu(PO4)7:Eu^2+,Mn^2+。分别通过X射线衍射,扫描电镜和荧光光谱研究了材料的物相结构,形貌和发光性能。单掺Eu 2+样品在250~450 nm范围内出现宽峰吸收,预示着该材料可被近紫外芯片有效激发。Eu^2+发射光谱峰值位于520 nm,发光猝灭的机理被确定为偶极-偶极相互作用。在Eu^2+-Mn^2+共掺样品中荧光粉展现400~700 nm范围可调的宽峰发射。研究表明Sr8ZnLu(PO4)7:Eu^2+,Mn^2+黄色荧光粉在近紫外芯片激活的白光LED领域有潜在应用。