三種稀土復(fù)合氧化物合成及其發(fā)光性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的固態(tài)照明技術(shù)（白熾燈、熒光燈）相比，白光發(fā)光二極管（white-light-emitting diodes，WLED）固態(tài)照明有顯著的優(yōu)點(diǎn)，如：驅(qū)動(dòng)電壓低、使用壽命長(zhǎng)、適用性廣、顏色可調(diào)、環(huán)境友好等。但目前應(yīng)用在～400nm近紫外-紫外芯片上的三基色熒光粉光效不高，穩(wěn)定性差。因此，研究新型的近紫外InGaN-LED用熒光粉具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)際應(yīng)用前景。我們采用高溫固相法合成了三種不同基質(zhì)的熒光粉，分別進(jìn)行了X射線粉末衍射（X

2、-ray powder diffraction，XRD）表征和發(fā)光性能測(cè)試，并將性能良好的熒光粉與～395nm InGaN芯片結(jié)合制成單色LED器件，研究其電致發(fā)光性能，主要研究?jī)?nèi)容如下。
　?。?）LaBSiO5: Ln3+（Ln3+= Eu3+、Tb3+、Ce3+）系列熒光粉：首先我們研究了La1-xBSiO5:xEu3+系列熒光粉的發(fā)光性能。它們?cè)诮贤夤鈪^(qū)具有很強(qiáng)的激發(fā)峰，最強(qiáng)激發(fā)峰位于395nm處，在近紫外光激發(fā)下，樣品

3、表現(xiàn)出很強(qiáng)的紅光發(fā)射（619nm）。為了進(jìn)一步提高樣品的紅光發(fā)射效率，我們?cè)跇悠分幸肓诉m量的Al3+離子。在395nm光激發(fā)下，La0.70B0.75SiO5:0.30Eu3+,0.25Al3+紅光發(fā)射強(qiáng)度是Y2O2S:0.05Eu3+熒光粉的3.8倍。將La0.70B0.75SiO5:0.30Eu3+,0.25Al3+熒光粉與395nm的InGaN芯片結(jié)合，制作紅色LED，它們發(fā)光性能良好。其次我們研究了La1-xBSiO5:xTb

4、3+和La1-yBSiO5:yCe3+系列熒光粉的發(fā)光性能。在544nm光監(jiān)測(cè)下，樣品La1-xBSiO5:xTb3+在紫外光區(qū)具有很寬的激發(fā)峰（270～300nm），這對(duì)應(yīng)于基質(zhì)的電荷遷移帶，在300～390nm出現(xiàn)一系列尖峰，這對(duì)應(yīng)于Tb3+的f-f躍遷。在紫外光激發(fā)下，樣品表現(xiàn)出很強(qiáng)的綠光發(fā)射。La1-yBSiO5:yCe3+系列熒光粉在330nm光激發(fā)下，355nm和376nm處有兩個(gè)寬的發(fā)射峰。最后我們通過(guò)Ce3+，Tb3+共

5、摻，提高了Tb3+的綠光發(fā)射，并研究了在La1-x-zBSiO5:xTb3+,zCe3+體系中Ce3+到Tb3+能量傳遞過(guò)程。
　?。?）LaMoBO6:Ln3+（Ln3+=Eu3+、Sm3+、Tb3+）系列熒光粉：首先我們研究了La1-xMoBO6:xEu3+系列熒光粉的發(fā)光性能。當(dāng)Eu3+的濃度為40％時(shí)，樣品的紅光發(fā)射最強(qiáng)。通過(guò)Al3+離子的引入，我們優(yōu)化了樣品的發(fā)光性能。在395nm光激發(fā)下，La0.60MoB0.70O6

6、:0.40Eu3+,0.30Al3+的紅光發(fā)射強(qiáng)度約是La0.60MoBO6:0.40Eu3+的1.4倍。其次我們合成出La1-xMoBO6:xSm3+系列熒光粉，在403nm光激發(fā)下，可觀察到Sm3+離子的特征紅光發(fā)射峰（598nm，4G5/2→6H7/2）。最后我們研究了La1-xMoBO6:xTb3+系列熒光粉的發(fā)光性能，當(dāng)Tb3+離子的濃度為100%時(shí)，樣品的發(fā)射最強(qiáng)，沒(méi)有觀察到Tb3+離子的濃度猝滅效應(yīng)。繼而我們進(jìn)一步對(duì)TbM

7、oBO6的發(fā)光性能進(jìn)行優(yōu)化，合成了TbMo1-yBO6:yW6+系列熒光粉。當(dāng)W6+的濃度為10%時(shí)，樣品的綠光發(fā)射強(qiáng)最強(qiáng)。
　　（3）La2Mo2O9: Ln3+（Ln3+= Eu3+、Sm3+）系列熒光粉：首先我們研究了La2(1-x)Mo2O9:2xEu3+系列熒光粉的發(fā)光性能，它們?cè)?95nm和465nm處都具有很強(qiáng)的激發(fā)，并表現(xiàn)出很強(qiáng)的紅光發(fā)射。當(dāng)Eu3+的濃度為0.60時(shí)，樣品La1.40Mo2O9:0.60Eu3+的