柠檬酸溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4:Mn2+纳米粉末的结构和发光性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了ZnGa2O4∶Mn2 粉末.利用XRD、SEM、IR、EPR和PL光谱手段,表征了样品的结构、形貌和发光性能.结果表明,柠檬酸溶胶-凝胶法制备的ZnGa2O4∶Mn2 颗粒均匀,在650℃热处理7h即可得到结晶性好、粒径约为50nm的粉末;掺杂的锰是 2价的,不仅存在于四面体间隙中,也存在于八面体间隙中;当Mn2 的掺杂浓度为0.3%(原子分数),退火温度为800℃时,样品的绿色发光强度最大.     

Mn,Cu掺杂对ZnS∶Mn,Cu电致发光材料亮度的影响

采用水热法制备了ZnS∶Mn,Cu电致发光材料,利用透射电镜对发光材料的结构和形貌进行表征,并且探讨了Cu2+、Mn2+掺杂量和反应温度对ZnS∶Mn,Cu发光材料亮度的影响。结果显示,随着Cu2+、Mn2+掺杂量的增加,发光材料的亮度也随之增加,但对于Cu2+、Mn2+掺杂都存在最佳值,当Cu2+掺杂量0.2%,Mn2+掺杂量4%,温度150℃时,得到的电致发光材料亮度较高,粒径约10nm左右。     

氩等离子体处理增强TiO_2∶Er/p~+-Si异质结器件的电致发光

在我们以前的工作[1]中,报道了基于重掺硼硅片(p~+-Si)上掺Er的TiO_2(TiO_2∶Er)薄膜的TiO_2∶Er/p~+-Si异质结器件的电致发光。本文研究了TiO_2∶Er薄膜的氩(Ar)等离子体处理对TiO_2∶Er/p~+-Si异质结器件电致发光的影响。研究发现:Ar等离子体处理使TiO_2∶Er/p~+-Si异质结器件与Er3+离子相关的可见和近红外电致发光都得到了显著的增强,同时也增强了与TiO_2基体中氧空位相关的电致发光。这是由于Ar等离子体处理显著提高了TiO_2∶Er薄膜中的氧空位浓度,不但增强了与氧空位相关的电致发光,而且增强了以氧空位为敏化中心的从TiO_2基体向Er3+离子的能量传递,从而增强了Er3+离子的发光。     

ZnS:Mn沉积温度对薄膜电致发光器件亮度的影响

采用丝网印刷技术,在Al2O3陶瓷基板上印刷、高温烧结内电极及绝缘层,制备出陶瓷厚膜基板,进而制备了新型厚膜电致发光显示器(TDEL).整个器件结构为陶瓷基板/内电极/厚膜绝缘层/发光层/薄膜绝缘层/ITO透明电极.研究不同基板沉积温度对发光层性能的影响,并对器件的亮度-电压、亮度-频率进行测量.结果显示较高的ZnS:Mn沉积温度明显提高了无机发光器件的发光亮度.其原因主要是由于高的沉积温度提高了ZnS:Mn的成膜质量,提高膜层微晶尺寸大小,从而发光亮度提高.但是我们发现温度继续提高的同时,器件发光亮度趋于饱和,分析原因是由于掺杂Mn浓度过高,影响了发光效果.     

硅基Zn2SiO4:ZnO薄膜的电致发光

利用溶胶-凝胶法在重掺硼硅片(p-Si)上制备Zn2SiO4∶ZnO(ZnO嵌入Zn2SiO4基体)薄膜,在此基础上,制备了Zn2SiO4∶ZnO薄膜发光器件。实验表征了Zn2SiO4∶ZnO薄膜的晶体结构和形貌,并研究了该器件的载流子输运和电致发光特性。研究表明:器件表现出一定的整流特性;此外,器件在正向偏压(p-Si接正极)下可以产生来自于ZnO的电致发光,而在反向偏压(p-Si接负极)下几乎不发光。通过对上述器件在正向和反向偏压的能带图进行分析,对其载流子输运和电致发光机理进行了解释。     

Eu~(2+),Mn~(2+)在CaZn_2(PO_4)_2中的发光及Eu~(2+)→Mn~(2+)能量传递

Mn2+作为激活剂加入一些基质中,发光比较弱。因此常常选择使用合适的敏化剂来提高Mn2+的发光效率,本文的研究目就是验证Eu2+是Mn2+的良好的敏化剂。采用高温固相法合成了Eu2+,Mn2+掺杂激活的CaZn2(PO4)2荧光粉,并对其发光性质进行了研究。单掺杂Eu2+时呈现发射峰位于504nm的带谱,属于Eu2+离子的5d-4f能级跃迁辐射,激发峰位于380nm,属于Eu2+的f-d跃迁特征激发谱带。单掺Mn2+时CaZn2(PO4)2不发光。当Eu2+和Mn2+共掺时,出现Mn2+的673nm发射峰,样品发红光,表明Eu2+对Mn2+的发光有很强的敏化作用。研究了Eu2+和Mn2+掺杂浓度对激发光谱和发射光谱的影响,证明在CaZn2(PO4)2:Eu2+,Mn2+中Eu2+对Mn2+的能量传递属于共振能量传递。     

钬掺杂对SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料。X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构。光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱。利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度。当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多。对初始亮度增强的机理做了初步的探讨。     

核-壳结构SiO_2@SrAl_2Si_2O_8∶Eu~(2+)粒子的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法制备了核-壳结构SiO2@SrAl2Si2O8∶Eu2+粒子.经1000℃煅烧,在粒径约为350~400nm的单分散SiO2微球表面包覆了一层SrAl2Si2O8∶Eu2+.分别以X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光致发光(PL)对合成产物进行了表征.XRD结果表明,SrAl2Si2O8∶Eu2+包覆层为六方相结构;SEM分析表明,在进行包覆后,核-壳结构SiO2@SrAl2Si2O8∶Eu2+粒子仍然呈良好的单分散状态;TEM分析表明,核-壳结构粒子存在明显的包覆层,其厚度约为20~30nm;激发和发射光谱测试表明,Eu2+有效地掺入了SrAl2Si2O8基质中,并具有良好的发光性能,SiO2@SrAl2Si2O8∶Eu2+的激发光谱峰值在361nm,发射光谱峰值在441nm,为Eu2+5d-4f跃迁.     

PPV／ZnS薄膜器件发光及电导的研究

以Ⅱ－Ⅵ族无机半导体ＺｎＳ替代双层有机薄膜电致发光器件的电子传输层,以ＰＰＶ为空穴传输层和发光层制备发光器件,得到发光亮度和效率都比单层ＰＰＶ器件高的电致发光器件。器件结构为ＩＴＯ／ＰＰＶ／ＺｎＳ／Ａｌ。器件的电致发光光谱同单层ＰＰＶ器件的光说基本相同,但启亮电压只有４．５Ｖ,亮度也比单层器件高一个量级。通过ＰＰＶ层自吸收现象可塑料出发光区域在ＰＰＶ／ＺｎＳ界面处。器件的电流密度与电压的二次方式线     

以萘为π-中心的双芪类衍生物的电致发光特性研究

以自制的"D-π-D"对称型有机绿色发光分子1,4-双(4'-N,N-二甲基氨基苯乙烯基)萘(简称 BMABN)为发光层,在结构为ITO/NPB/BMABN/BCP/Mg∶Ag的器件中,研究了空穴阻挡层厚度对器件发光性能的影响.结果表明,空穴阻挡层的增厚使得器件的起亮电压有所增加,但器件的亮度、电流效率和稳定性显著增加.该器件在5V开启,18V电压下亮度和效率分别为2000cd/m2和0.4lm/W.     

红色蓄光材料Y_2O_2S∶Eu~(3+)的硫熔法制备及其发光性能

用硫熔法制备了系列红色蓄光材料Y2O2S∶Eu3x+(0.01≤x≤0.10)的多晶粉末样品并系统研究了其发光特性。XRD结果表明,晶胞参数c随着Eu3+含量的逐渐增大而增大,而晶胞参数a没有明显的线性变化关系,这与Y2O2S∶Eu3+的晶体结构有关。Y2O2S∶Eux3+(0.01≤x≤0.10)的激发光谱相似,在626nm发射光监控下最大激发波长约在330nm附近。在330nm激发下,随着Eu3+含量逐渐增大,发射光谱最强发射峰位置从540nm右移至626nm,观察到红色特征发射峰626nm的强度逐渐增大,在Eu3+含量为0.09时,其强度达到最大。在最佳合成条件及最佳Eu3+含量下,正在进行掺杂Mg2+和Ti4+及其发光特性的研究。     

利用碱金属碳酸盐提高空气中制备BaMgSiO_4∶Eu~(2+)的发光性能研究

通过高温固相反应在空气中制备了一系列Eu2+掺杂的BaMgSiO4∶Eu2+发光材料,研究了其发光性能及M2CO3(M=Li、Na、K)助溶剂对其性能的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)、荧光光谱(PL)和扫描电镜(SEM)对合成的样品进行表征。研究表明,Eu2+进入Ba(1)和Ba(2)位置有利于Eu2+在空气中稳定存在。M2CO3(M=Li、Na、K)助溶剂促进Eu3+离子在空气中还原成Eu2+离子,提高了BaMgSiO4∶Eu2+的发光强度。当Na2CO3用量为6%时,BaMg-SiO4∶Eu2+的发光强度达到还原气氛中制备的91%。     

沉淀-燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料

通过沉淀-燃烧法合成了SrAl2 O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料,对合成样品进行了物相、形貌、发光特性研究,探讨了尿素用量对材料发光性能的影响.结果表明,当尿素用量为原料中金属硝酸盐总物质的量的6倍时,产物主晶相为单斜晶系的SrAl2O4;激发、发射光谱均为宽带谱,峰值分别位于368nm、518nm处;测得初始发光亮度为18700mcd/m2,在暗室中放置9天后,仍可观察到明显发光现象.     

pH值对水热法制备ZnGa2O4粉体的影响

采用水热法制备了ZnGa2O4纳米粉体,使用XRD、SEM、TEM及AFM对不同pH值条件下产物的结构及微观形貌进行了表征.结果表明pH值调节严重影响ZnGa2O4的晶相及粒度:当pH≥7.5时,可得到纯相的ZnGa2O4纳米粉体;随着pH的增加,晶胞参数增加,所得样品的平均粒径不断减小,其粒径范围为6～11nm,发射峰位置在450nm左右.所得样品的晶型很完整,GaO(OH)为细长棒状,ZnGa2O4晶粒为四方形和圆形.     

自蔓延低温合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+及其粒径控制与发光性能

本文采用自蔓延低温(600℃)方法合成了铝酸盐长余辉材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+;通过添加聚乙二醇(PEG)有效控制材料的粒径,并采用XRD,SEM,PL等测试方法对粒径、形貌、发光性能等进行了研究。随着PEG量的增加,材料粒径呈减小趋势;未添加PEG时,材料粒径范围在0.2～1.2μm;当PEG的量为0.4%时,材料初始亮度最高,为19110mcd/m2,余辉衰减最慢,材料粒径分布在0.1～0.8μm;当PEG量为0.6%时,粒径最小,粒径范围在0.1～0.5μm。添加PEG后材料的发光亮度有所提高,而余辉衰减变化不明显。实验结果表明:自蔓延低温合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+时,通过添加PEG能有效控制合成材料的粒径,借助于PL测试手段以及余辉衰减实验,激发、发射光谱测定所得的检测波长分别为516nm、363nm,合成了粒径细小且发光性能优良的发光材料。     

稀土掺杂TiO2在1064nm激光激发下的上转换发光

为研究TiO2材料的上转换发光特性,采用溶胶-凝胶与共沉淀法制备了La3+、Yb3+和Er3+稀土离子掺杂的TiO2粉末.利用SEM和XRD表征发光材料的结构,探讨了试样在1064nm激发光源常温激发作用下,稀土氧化物的掺杂比例、煅烧温度对上转换发光特性的影响.实验表明,1064nm激光常温激发TiO2基掺杂稀土La2O3、Yb2O3、Er2O3的最佳比例为39∶ 10∶1,经1300℃煅烧可制备出明亮绿色发光的上转换材料.     

SrAl2 O4:Eu2+,Dy3+/TPE发光材料的制备及其光学性能

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+/TPE是一种新型发光材料,用其制备的电缆护套在黑暗条件下可快速检测电缆状态.本研究先将稀土铝酸锶发光材料(SrAl2O4:Eu2+,Dy3+)与热塑性弹性体(thermoplastic elastomer,TPE)进行混合,再通过双螺杆挤出机共混制备了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+含量分别为5％、7％、10％、15％的发光材料.借助荧光光谱仪、余辉亮度测试仪等表征手段探讨了不同SrAl2O4:Eu2+,Dy3+含量发光材料的发光性能.对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+/TPE发光材料在水中浸泡后的pH值进行测定,进一步考察了发光材料的耐水性.研究结果表明:发光材料在TPE中分散较为均匀但出现少量团聚现象;发光材料的晶体结构和光谱性质没有因制作工艺而发生破坏或改变,其光学性能得到保证;发光材料的耐水性能较好,随着SrAl2 O4:Eu2+,Dy3+含量的增加,余辉初始亮度有所提高.余辉时长10h以上,使电缆检测更加便利.     

主客体掺杂和空穴阻挡对蓝色磷光OLED发光性能的影响研究

以铱配合物蓝色磷光材料Firpic作为掺杂剂,制备了基于CBP为主体的蓝色有机电致发光器件,其结构为ITO/CuPc/FIrpic:CBP(x%)/BCP/Alq3/LiF/Al,其中x%为发光层主客体掺杂浓度.分别研究了主客体掺杂浓度和空穴阻挡层BCP的厚度对器件发光性能的影响,当掺杂浓度为8%时,主客体间的能量传转移最充分,器件的启亮电压为5V,器件在20V时的亮度为7122.25cd/m2.器件电致发光(EL)光谱出现明显的红移现象,为Alq3部分参与了发光,影响了发光的色纯度,改变BCP的厚度,可以调节载流子复合区域和器件发光的色度坐标,达到改善器件发光性能的目的.     

纳米Y2O2S∶Eu的燃烧法合成和Eu3+离子荧光探针物相分析

将硝酸钇铕和较便宜的水溶性含硫燃烧剂溶于乙醇-水溶液,通过新的乙醇辅助燃烧法合成了一次粒径约20nm的硫氧化钇(Y2O2S∶Eu)发光材料.研究结果表明:采用硫代乙酰胺作为燃烧剂时,燃烧反应产物为Y2O2S∶Eu及微量的Y2O3∶Eu.而采用硫脲作为燃烧剂,燃烧反应产物为Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu和/或Y2O2SO4 ∶Eu的混合物.利用Eu3 离子的5D0→7Fj跃迁导致的红色发光作为荧光探针,根据其在Y2O3(λem=610nm),Y2O2S(λem1=625nm,λem2=615nm),Y2O2SO4(λem1=613,λem2=615nm)基质中的光致发光光谱和X射线发光光谱位置和强度不同,来确定生成物中Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu,Y2O2SO4 ∶Eu物相的组成.     

ZnFe2O4/TiO2复合材料的制备及光电性能分析

采用溶胶-凝胶法制备了ZnFe2O4、TiO2和不同物质的量比的ZnFe2O4/TiO2粉末样品,研究了样品的XRD图、SEM图、UV-vis图、表面光电压谱(SPS)和外场诱导下的光电压图谱(EFISPS).结果表明,该复合物在紫外-可见光区有一定的表面光电压响应,其中n(ZnFe2O4)/n(TiO2)=l∶4时复合物的光电压性能最佳,外场诱导下的光电压强度随着正向偏压的增加而增大,但是与单一的ZnFe2O4光电压性能对比,此复合物的可见光响应范围和光电压响应强度没有明显优势,这就说明ZnFe2O4和TiO2复合之后没有增强其电荷的分离效率,同时也验证了不同材料之间的能级匹配是有选择性的.