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。