Eu2+掺杂Sr5(PO4)2SiO4磷灰石荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法制备了Sr5－x (PO₄)₂SiO₄:xEu²⁺(x =0.010,0.015,0.020,0.025,0.050, 0.100)荧光粉,研究掺杂 浓度和测试温度对荧光粉发光性能的影响。随着Eu²⁺掺杂浓度的增加,发射强度呈现 先增大后减小的变化 趋势,并在x=0.015时达到最大值。Eu 2+掺杂浓度较低时(x≤0.025),Eu²⁺取代不同格位的 Sr²⁺,使得发射 光谱具有双发射峰;当x＞0.025时,由于 存在Eu 1到Eu 2的能量传递使发射光谱中Eu 1的峰位消失,只存 在Eu 2的峰位。发射光谱随Eu²⁺浓度增大出现了红移现象,这是由于半径较小的Eu 2+(0.109nm)取代较 大的Sr²⁺(0.113nm)使得晶胞收缩,晶场强度增大,从而导 致Eu²⁺的5d能级劈裂程度增大,电子跃迁释 放能量降低。此外,测试温度增加时,发射光谱出现与Varshini方程不相符的蓝移现象,这 是晶格结构稳定性和声子辅助隧穿效应共同作用使较小波长的Eu 1的发射居于主导地位的结 果。     

Dy3+,Tm3+掺杂的NaGd(MoO4)2白色荧光粉的制备与发光性能的研究

采用高温固相法成功制备出了一系列LED用白色 荧光粉NaGd1－x－y(MoO₄)₂:xDy³⁺,yTm 3+,用X射线衍射仪(XRD),荧光分光光度计和紫外-可见-近红外光谱分析系统对样 品的物相结构和发光性能进行了表征。结果显示制备的荧光粉的白光由Dy3＋的特征黄光发 射(575 nm)、特征蓝光发射(488 nm)与Tm 3＋的特征蓝光发射(459 nm)组合而成。制备的 NaGd(MoO₄)₂基质为四方晶系即白钨矿结构。在上述荧光粉中,激活离子Dy3＋ 发射⁴F9/2－⁶H13/2 跃迁的黄光(575 nm)和⁴F9/2－⁶H15/2跃迁的蓝光(488 nm),激活离子Tm3＋发射¹D₂-³F₄的蓝光 (459nm)跃迁,蓝光发射受晶体场的影响被劈为两个发 射峰。该系列荧光粉在389nm波长激 发下,当Dy3＋浓度为10%,Tm3＋浓度为12%时样品色坐标(0. 326,0.326)最接近标 准白 光(0.33),当Dy3＋浓度为8% ,Tm3＋浓度为12%时样品发光强度达到 最大,色坐标为(0.377,0.369),结果表明,该系列荧光粉有潜在的发展和应用前景 。     

一种白光LED用绿色荧光粉Ba_3Si_6O_(12)N_2:Eu~(2+)的制备及研究

采用传统高温固相反应法,合成了Ba3-x Si6O12N2:xEu2+系列荧光粉。X射线衍射(XRD)图谱分析表明,所有的样品均生成了Ba3Si6O12N2纯相。激发光谱表明,样品在紫外到蓝光(250~470nm)范围内都可以被有效激发,当激发波长为358nm时,发射光谱是Eu2+典型的宽带发射,发射峰在495nm附近,属于4 f7→4 f65 d1能级之间的跃迁,半峰宽覆盖青绿光范围(480~557nm)。研究了Eu2+掺杂浓度对发光性能的影响。结果表明,随着Eu2+掺杂量的逐渐增加,发光强度逐渐增大,当x=0.15时,发射强度达到最大,所对应的发射光谱波峰的波长最小(492nm);当Eu2+的掺杂量继续增加时,发光强度开始减弱,这是由于Eu2+间距逐渐减小,非辐射跃迁几率增加而发生浓度猝灭现象;不同浓度的样品的发光强度与波长呈相反变化趋势,这与斯托克斯(Stokes)定律是相符合的。研究结果表明,所合成的Ba3Si6O12N2:Eu2+新型绿色荧光粉适合在白光LED中应用。     

黄色荧光粉CaBi_2Ta_2O_9:Dy~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相反应法制备了Dy3+掺杂铋层结构铁电氧化物CaBi2Ta2O9(CBTO)荧光粉。分别对样品进行了X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)测试和荧光光谱(PL)的测定。研究表明:荧光粉CBTO:Dy3+的最强激发峰为450 nm,与商用蓝光LED的发射光波长相匹配,发射带峰值位于574 nm,对应于Dy3+的电偶极跃迁4F9/2→6H13/2。分析了Dy3+摩尔分数对样品发光强度的影响,其最佳摩尔分数为7%,根据Dexter理论分析其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。分别研究了电荷补偿剂Li+、Na+和K+对CBTO:Dy3+发射光谱的影响,结果显示不同的电荷补偿剂均能不同程度地提高样品的发光强度。     

Eu3+掺杂Na2La2Ti3O10红色荧光粉的光谱性质

采用传统高温固相法制备了不同Eu³⁺浓 度掺杂的Na₂(La1－xEux) ₂Ti₃O10荧光粉,研究了Eu³⁺浓度 对样品结构及发光性质的影响。X射线衍射(XRD)结果表明Eu³⁺掺杂浓度不大于40%的 样品为四方相Na₂La₂Ti₃O10;当 Eu³⁺浓度达到60%时,出现了正交相NaEuTiO₄。对样品进行 激发、发射光谱的 测试发现,样品可被较 宽波段的紫外光有效激发,获得明亮的红橙色光发射,且Na₂La₂Ti₃O₁₀到Eu 3+存在有效的能量传递。利用 Van模型,证实了Eu³⁺间的交换相互作用是引发浓度猝灭的主要原因。利用Auzel模型 ,解释了Eu³⁺发光的自猝 灭行为。测试了样品在不同温度下的发射光谱和时间衰减曲线,确定样品发光产生 温度猝灭的主 要机理是Crossover过程。利用Arrhenius公式对实验数据进行拟合,确定激活能值约为0.26eV,说明Na₂(La1－xEux)₂Ti₃O₁₀荧光粉具有较好的发光热稳定性。     

Ca3(PO4)2:RE3+ (RE=Eu,Dy,Ce,Tb) 荧光粉的制备及其发光特性

采用高温固相法合成了Ca3(PO4)2:RE3+(RE = Eu, Dy, Ce, Tb)系列发光材料,研究了其发光性质。研究表明Ca3(PO4)2: RE3+ 在紫外区域均能有效被激发,有很强的荧光发射,且发光范围覆盖蓝到红光波段,是一类可以紫外激发实现白光LED用的潜在荧光粉。在0.005到0.03 mol 浓度范围内,Eu,Dy和Ce掺杂的荧光粉的发光都发生了浓度淬灭,分别对应于0.025,0.025和0.02 mol,而Tb3+掺杂的样品的表现出高的发光淬灭浓度。     

白色荧光粉Gd2(MoO4)3:Dy3+,Tm3+的制备及发光性能

采用高温固相法合成了一系列Gd₂(MoO₄)₃:D y³⁺, Tm³⁺白色荧光粉。通过XRD衍射、荧光光谱分析对荧光粉的物相结构以及发光性能进 行了研究,且通过色坐标监测样品的发 光颜色。发射光谱显示荧光粉Gd2－x(MoO₄)₃:xDy 3+在387nm激发下,Dy³⁺的²F₉→⁶H15/2跃 迁的蓝光发射及²F₉→⁶H13/2跃迁的黄光发射最强,随着Dy³⁺浓度增加 ,色坐标由白光向黄 光转移。在Gd₂(MoO₄)₃:Dy³⁺,Tm³⁺的发射光谱中,在361nm激发下,可以同时看到Dy³⁺的 黄光发射和Tm³⁺的蓝光发射,即Dy³⁺的²F9/2→⁶H13/2黄光 跃迁和Tm³⁺的¹D₂→³F₄蓝光跃 迁,因此,通过调节Dy³⁺,Tm³⁺的浓度可以使样品发出白光。当Dy³⁺浓 度为12%,Tm³⁺ 浓度为7～14%时,样品皆在白光区。当Dy³⁺,Tm³⁺浓度均为12%时,样品的色 坐标为(0.338,0.329 )最接近标准白光(0.33)。同时,在 Dy³⁺与Tm³⁺共掺的体系中,可以看到Tm³⁺向Dy³⁺的能量传递。     

新型红色荧光粉NaY（MoO4）2:Sm3+的制备及发光性能的研究

采用高温固相法制备了NaY(MoO4)2:Sm3+新型红色荧光粉,研究了Sm3+在NaY(MoO4)2基质中的发光特性。X射线衍射(XRD)测量结果表明,烧结温度为550℃时,制备的样品为纯相NaY(MoO4)2晶体。样品激发谱由两部分组成:220～340nm为电荷迁移带,峰值位于297nm;350～500nm的一系列线状峰为Sm3+的特征激发峰,最强峰位于403nm(6 H5/2→4 F7/2)。样品可被UV-LED管芯及蓝光激发。发射谱由564nm(4 G5/2→6 H5/2),600nm和607nm(4 G5/2→6 H7/2)、647nm(4 G5/2→6 H9/2)和708nm(4 G5/2→6 H11/2)4个峰组成,最强发射峰位于647nm(4 G5/2→6 H9/2),呈现红光发射。研究了不同Sm3+掺杂浓度对NaY1-X(MoO4)2:xSm3+材料发光强度的影响,X=0.05时出现浓度猝灭,分析表明,其猝灭机理是电偶极-电偶极的相互作用。     

助熔剂对Ca_(0.7)Sr_(0.3)MoO_4∶Eu~(3+)红色荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法并添加不同助熔剂(H3BO3、不同氟化物以及H3BO3与Al F3的组合)制备出了Ca0.7Sr0.3Mo O4∶Eu3+红色荧光粉。通过XRD、激发和发射光谱研究了助熔剂对荧光粉的物相和发光性能的影响。研究表明,除Ca F2外,其他种类助熔剂的添加均能提高荧光粉的发光强度,且不影响样品的物相结构。H3BO3的最佳用量为荧光粉质量的1%;在氟化物助熔剂中,用量为荧光粉质量的2%的Al F3对荧光粉发光强度的提高最为显著。当以H3BO3与Al F3同时作为助熔剂制备荧光粉时,效果要好于单一助熔剂。     

ZnS:Cu,Pb,Mn红外上转换薄膜的制备及其光谱特性研究

介绍了利用化学溶液沉积法将ZnS:Cu,Pb,Mn材料制成红外上转换薄膜的工艺过程.利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了薄膜表面形貌,并测试了薄膜的荧光光谱、荧光激发光谱、红外激励发光光谱、红外激励光谱和红外激励发光衰减曲线.测试结果显示:成膜质量良好;薄膜的激发光谱位于450nm以下的紫外及可见光区域;红外响应光谱范围为700～1500nm;荧光光谱及红外激励发光光谱上均有位于490nm和580nm的峰值;红外激励发光衰减先快后慢,能持续较长时间.     

White ACPEL Device with ZnS:Cu,Cl, Tb3Al5O12:Ce3+, and CaS:Eu2+ Phosphors Using a Layered Structure

Improvement of the color rendering index (CRI) and luminance of a white alternate current powder electroluminescent (ACPEL) device has been attempted using ZnS:Cu,Cl, Tb₃Al₅O₁₂:Ce (TAG:Ce), and CaS:Eu phosphors with a layered structure. The device with TAG:Ce and ZnS:Cu,Cl phosphors showed a CRI of 75, with a luminance increase of about 30% depending on the thickness of the TAG:Ce. Further CRI improvement was attempted using CaS:Eu. When they were separately screen‐printed, the CRI was increased up to 89 with no decrease in luminance.     

ZnS∶Cu粉末交流电致发光器件特性研究

以商用ZnS∶Cu交流电致发光粉作为发光层,以ITO作为电极制作了粉末交流电致发光器件。以交流脉冲方波为驱动电压,详细研究了外加电压的幅值,频率以及脉宽对其发光频谱及亮度的影响。实验结果表明当电压小于200 V,发光亮度随着电压的升高而缓慢增强,当电压大于200 V,随着电压的升高亮度准线性增强。随着驱动频率的增大,发光光谱的中心波长发生蓝移,从100 Hz时的504 nm(绿光)到100 kHz时的450 nm(蓝光),发光亮度随频率增加先快速增强然后逐渐趋于饱和,达到一个极值后开始减小。随着脉宽的增大,发光亮度线性增强。另外文章中对驱动频率影响发光光谱的原因进行了深入分析,这对进一步研究ZnS∶Cu交流电致发光粉的发光机理有着重要的作用。     

花状纳米结构ZnS:Cu的制备与光学性质研究

采用水热法合成了具有花状纳米结构的ZnS:Cu粉末.利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪研究了在不同正硅酸四乙酯(TEOS)含量的条件下制备的样品的物相、形貌与光致发光(PL)性质.测试结果表明:制备的ZnS:Cu样品都具有立方相闪锌矿结构;由于TEOS分子...     

Ba3Ga(PO4)3:Dy3+荧光粉阴极射线发光研究

本文研究了采用高温固相法合成的Ba3Gd(PO4)3:Dy3 荧光粉的阴极射线发光特性.测试并比较了电子轰击前后荧光粉的CL谱、色坐标以及PL谱变化.Ba3Gd(PO4)3:0.06Dy3 荧光粉的色坐标为 x=0.454,y=0.424,Tc=2889.3 K.测试结果显示该荧光粉是一种低色温、暖白光荧光粉,并且具有高的饱和电流,有耐大电流密度电子束轰击的能力.     

ZnS:Li_2O 薄膜的电致发光特性

本文报道了新型较高亮度的ZnS:Li2O蓝色薄膜电致发光,烧结了新型的蓝色发光材料ZnS:Li2O,用电子束蒸发制备出SiO2夹层结构的ZnS,Li2O蓝色电致发光器件,通过吸收光谱,电致发光光谱,激光光电压与发光强度的关系等研究了ZnS:Li2O薄膜发光特性,认为ZnS:Li2O薄膜电致发光可能是由Zn填隙和氧替硫引起的。氧替位能抑制通过硫空位产生的无辐射跃迁使蓝色发光增强。     

ZnS：Mn^2＋纳米晶与钠硼硅玻璃复合体中的g因子漂移

对ＺｎＳ：Ｍｎ＾２＋纳米晶钠硼硅玻璃复合体进行了ＥＰＲ实验研究,确定Ｍｎ＾２＋在ＺｎＳ基质晶格中有３种形态：替位态（Ｍｎ＾２＋）ｓｕｂ,间隙态（Ｍｎ＾２＋）ｉｎｔ和Ｍｎ团簇。观测到ｇ因子随纳米晶粒径的减小而增大。对ｇ值进行了理论拟合,结果与实验符合很好。分析和讨论了这种量子限域下ＺｎＳ的ｓｐ＾２和Ｍｎ的３ｄ＾５电子态杂化所引起的ｇ－漂移。     

Cu(In,Ga)Se2太阳电池缓冲层ZnS薄膜性质及应用

在含有ZnSO4,SC(NH2)2,NH4OH的水溶液中采用CBD法沉积ZnS薄膜,XRF和热处理前后的XRD测试表明,ZnS沉积薄膜为立方相结构,薄膜含有非晶态的Zn(OH)2.光学透射谱测试表明,制备的薄膜透过率(λ＞500nm)约为90%,薄膜的禁带宽度约为3.51eV.ZnS薄膜沉积时间对Cu(In,Ga)Se2太阳电池影响显著,当薄膜沉积时间在25～35min时,电池的综合性能最好.对比了不同缓冲层的电池性能,采用CBD-CdS为缓冲层的电池转换效率、填充因子、开路电压稍高于CBD-ZnS为缓冲层的无镉电池,但无镉电池的短路电流密度高于前者,两者转换效率相差2%左右.ZnS可以作为CIGS电池的缓冲层,替代CdS,实现电池的无镉化.     

Cu(In,Ga)Se2太阳电池缓冲层ZnS薄膜性质及应用

在含有ZnSO4,SC(NH2)2,NH4OH的水溶液中采用CBD法沉积ZnS薄膜,XRF和热处理前后的XRD测试表明,ZnS沉积薄膜为立方相结构,薄膜含有非晶态的Zn(OH)2.光学透射谱测试表明,制备的薄膜透过率(λ＞500nm)约为90%,薄膜的禁带宽度约为3.51eV.ZnS薄膜沉积时间对Cu(In,Ga)Se2太阳电池影响显著,当薄膜沉积时间在25～35min时,电池的综合性能最好.对比了不同缓冲层的电池性能,采用CBD-CdS为缓冲层的电池转换效率、填充因子、开路电压稍高于CBD-ZnS为缓冲层的无镉电池,但无镉电池的短路电流密度高于前者,两者转换效率相差2%左右.ZnS可以作为CIGS电池的缓冲层,替代CdS,实现电池的无镉化.     

钛酸钙对BZN-CaTiO3系统介电性能的影响

研究了利用电子陶瓷工艺制得的主晶相为Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)和CaTiO3的新型陶瓷,BZN具有立方钙钛矿结构。通过烧结温度的改变得到不同介电性能的陶瓷材料,发现CaTiO3的添加量对系统介电性能有显著影响。在1 395℃烧结的BZN-CaTiO3陶瓷,当CaTiO3的添加量为60%(质量分数)时介电性能最佳,其εr为99.97,tgδ为0.54×10-4,αC为–13.05×10-6℃–1(25~85℃,1MHz下测量)。