Ho3+共掺杂对NaYTiO4:Er3+发光粉上转换发光调控作用研究

采用固相法于1 100℃下成功制备了钙钛矿结构NaYTiO_4∶Er~(3+), Ho~(3+)上转换发光粉。借助980 nm激光器系统研究了发光粉的上转换发光(UCL)特性及掺杂离子对UCL色纯度的调控作用。上转换发光测试结果表明,发光粉的上转换发光由波长位于525～560 nm的绿光和640～680 nm的红光组成,分别源于Er~(3+)的~2H_(11/2)、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁。Ho~(3+)共掺杂会显著改变发光粉UCL的光谱组成。Er~(3+)离子单掺时,上转换发光以绿光为主。随着Ho~(3+)离子的引入,发光粉红光发射占据主导,且红绿光强度分支比(I_R/I_G)随Ho~(3+)浓度的提高由0.97增大到6.30,呈现优异红光色纯度。上述现象可归因于Er~(3+)→Ho~(3+)的能量传递。Ho~(3+)共掺杂引起的~4S_(3/2)(Er~(3+))+~5I_8(Ho~(3+))→~4I_(13/2)(Er~(3+))+~5I_6(Ho~(3+))过程,为Er~(3+)离子绿光的猝灭提供了渠道,随后Er~(3+)的~4I_(13/2)→~4F_(9/2)激发态吸收导致了红光发射的显著增强。     

Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+上转换发光粉的制备与发光性能研究

为实现以Ba5Zn4Y8O21为基质的上转换三基色发光,采用固相合成法于1200℃下制备了Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+发光粉,并对其绿光发射特性进行了研究。980 nm激发下的上转换发射光谱测试结果证实,最佳掺杂浓度下的Ba5Zn4Y8O21:14%Yb^3+,0.15%Ho^3+主要呈现5S2/5F4→5I8跃迁所致的548、553 nm绿光发射,而5F5→5I8和5S2/5F4→5I7跃迁产生的664、758nm红光和近红外光发射非常微弱。而且,绿光强度随激发功率呈线性变化,在20.7 mW/cm^2功率密度范围内,绿红光分支比最高达13.16,呈现优异的色纯度。上转换发光热稳定性测试结果表明,样品的发光效率随样品温度的升高略有下降,50℃时发光强度降低仅9.75%。上述结果证实,Ba5Zn4Y8O21:Ho^3+,Yb^3+是一种优质的绿光上转换发光材料。