Ce:YAG荧光陶瓷掺杂Gd对白光LED发光性能的影响

Ce: YAG荧光陶瓷具有突出的导热性及化学稳定性, 相比有机硅胶封装法在高功率白光LED的应用上具有更广阔的应用前景。本研究采用真空固相烧结法制备了不同Gd掺杂浓度的(Gd, Y)₃Al₅O₁₂:Ce样品, 通过XRD, SEM及荧光光谱等表征手段, 研究了Gd掺杂对Ce:YAG荧光陶瓷的晶体结构及其用于白光LED时对发光性能的影响。实验表明, 随着Gd掺杂浓度的提高, Gd³⁺取代Y³⁺ 的位置进入晶格, 使得样品的晶格常数增加。Gd³⁺还影响了Ce³⁺对蓝光的吸收, 同时Ce³⁺将蓝光转换成黄光的效率也下降, 导致光效从81.45 lm/W降低至63.70 lm/W。Gd的掺 杂使Ce³⁺的光致发光谱峰位从534 nm向564 nm红移, 显色指数从61.3提升至70.2。Gd的掺杂虽然降低了发光 效率, 但显著提高了(Gd, Y)₃Al₅O₁₂:Ce样品的显色指数, 使得黄色YAG荧光陶瓷应用于白光LED的性能得到了 提高。     

大尺寸高质量γ-LiAlO2晶体的制备研究

采用提拉法快速(6mm/h)生长了透明、φ45mm×50mm完整的铝酸锂晶体,但晶体中下部出现了一个树状、乳白色的核芯.分别从透明和乳白色核芯部位取样,研磨作粉末X射线衍射测试,发现两个样品所有的衍射峰均可以用γ-LiAlO2指标化.双晶摇摆曲线显示晶体透明和乳白色部位的半高宽分别为116.9arcsec和132.0arcsec,结晶质量较差.通过三步气相传输平衡法(简称VTE)处理后,透明部位半高宽值(FWHM)降至44.2arcsec,乳白色部位FWHM值降至53.3arcsec.结合快速生长和VTE技术,可以得到40mm×40mm高质量的铝酸锂晶片.     

高温闪烁晶体Ce:YAlO3开裂现象的分析

对提拉法生长的Ce;YAIO3(简称为Ce：YAP)晶体的开裂现象进行了研究,认为引起开裂的主要内在因素是YAP晶体热膨胀系数的各向异性。研究了Ce：YAP晶体的[010],[101],[121]等几个主要方向在30～800℃范围内的热膨胀系数曲线。结果表明：沿[010]和[101]方向的膨胀系数相差最大。通过对晶体中热应力分布的计算,得出晶棱显露处为应力集中点,指出晶体容易产生开裂的方向是[010]和[101]。通过对晶体的显微形貌观察发现,晶体中存在微裂纹。晶体的各向异性热膨胀系数,晶体生长过程中大的温度梯度以及快的降温速率等是Ce：YAP晶体产生开裂的主要原因。     

面向高功率激光隔离器的磁光材料（特邀）

磁光材料作为激光隔离器中的核心部分，在激光系统尤其是高功率激光器中起到确保激光单向传输、保护种子源及前端系统、稳定激光输出的重要作用。介绍了目前近红外波段高功率隔离器中磁光材料的国内外研究现状，阐述了磁光材料在高功率条件下的关键磁光特性及其对器件性能的影响。对比了常用的TGG单晶、铽玻璃与数种新型高功率磁光材料如TSAG单晶、TAG陶瓷和TGG陶瓷的高功率性能，重点讨论了掺杂离子和制备工艺对TAG陶瓷高功率磁光性能、热光性能的影响以及最近TAG陶瓷研究的新进展，及其重要应用需求，探讨了仍处于起步阶段的3~5 μm“大气窗口”中红外波段磁光材料的发展方向及前景。     

Al3+替代Fe3+对高频大功率NiZn铁氧体性能的影响

采用化学共沉法制备了Ni0.6Zn0.4Fe2-xAlxO4(x=0～0.12)纳米粉体,用XRD分析了粉体物相;测量了样品的居里温度TC、起始磁导率μi 、矫顽力Hc 、电阻率ρ、介电损耗角正切 tanδe和磁损耗角正切 tanδm、摆幅磁感应强度△B.结果表明:样品均为单相的尖晶石结构.Al3 有效地抑制了Fe2 的产生,使NiZn铁氧体的电阻率ρ增大,介电损耗角正切tanδe和磁损耗角正切tanδm下降,Al3 替代Fe3 ,居里温度TC 和摆幅磁感应强度△B仍保持较高的数值.这种方法是一种提高高频大功率 NiZn 铁氧体性能的有效方法.     

Ce3+掺杂石榴石基荧光材料的光谱调控研究进展

Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料凭借其良好的物化特性、高荧光转换效率、较短的荧光寿命、激发光谱与紫外/蓝光发光二极管发射谱的高效匹配等特点,被广泛用于照明、显示、医学成像等领域。得益于石榴石结构丰富的阳离子格位,通过多种类基质化学组分取代可实现Ce³⁺发射波长从460～610 nm范围内的连续可调,不仅大大拓宽了其潜在应用场景,也为Ce³⁺发光理论的建立和完善提供了广泛的素材。然而随着近年来相关实验探索的大幅增加,种类较为庞杂的Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料特性与发射波长调控理论常常出现无法解释甚至矛盾之处,成为阻碍Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料发展的重要瓶颈之一。针对这一问题,本文简要介绍了基质化学组分取代调控Ce³⁺发射波长的几种主要理论,综述了近年来Ce³⁺掺杂石榴石基荧光材料的研究进展,并结合理论与实验,主要从[CeO₈]畸变因子角度出发,讨论了离子取代对Ce³⁺发光性能的影响。     

InN和GaN系衬底材料的研究和发展

InN和GaN是宽禁带半导体中最重要的光电子材料,但现在还存在一些技术上的困难阻碍了它们的研究进展,其中一个重要的问题就是缺少合适的衬底材料.虽然现在对衬底材料的要求相对降低了,但为了生长出高质量的外延薄膜,选择合适的衬底材料还是非常必要.本文针对目前使用的InN外延衬底材料分别进行了讨论,评价了它们的优缺点,指出目前实用的InN衬底材料是有限的,应用最多的还是蓝宝石衬底和MgAl2O4晶体,且MgAl2O4晶体比蓝宝石晶体更有前景.     

Zn0.85Co0.15O薄膜的制备及其结构分析

用电子束蒸镀方法在(100)单晶Si衬底上,生长Zn0.85Co0.15O薄膜,并研究了衬底温度对薄膜质量的影响,结果表明当衬底温度为400℃时,外延膜取向性最好,且其(002)衍射峰半高宽最窄(为0.4834°)。     

γ-LiAlO2衬底上生长GaN的研究进展

γ-LiAlO2与GaN的品格失配很小，易于分离，在其（100）面上能生长出无极性的GaN，是一种很有希望的GaN衬底材料。结合γ-LiAlO2的基本性质，详细介绍了γ-LiAlO2衬底上用各种方法生长GaN的研究进展。     

m面非极性GaN材料MOCVD生长和特性

用MOCVD方法在(100)LiAlO2衬底上研制出m面的非极性GaN薄膜材料.研究了不同生长条件对材料特性的影响.通过优化生长,获得了非极化m面GaN单晶薄膜.