Tm3+-Eu3+摻雜ZnO微晶玻璃的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、微晶玻璃結(jié)合了晶體和玻璃材料的性能，具有物理化學性質(zhì)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好、光學均勻性好和易加工成各種形狀等優(yōu)點，在照明、顯示、激光等光電材料和器件方面具有巨大的潛在應用性。另外，ZnO納米材料因其優(yōu)異的光電特性，也被廣泛用于光電材料和器件的制備方面。本文通過高溫熔融-淬火-熱處理方法制備稀土離子摻雜的ZnO微晶玻璃，利用熱分析、X射線衍射分析、透射電子顯微鏡分析、傅里葉紅外光譜、吸收-透射光譜、熒光光譜等方法研究基礎玻璃組分、熱處理制度、稀

2、土離子摻雜濃度、激發(fā)波長等因素對ZnO微晶玻璃的形成和光學性能的影響。研究結(jié)果如下:
　　(1)研究了玻璃的原料組分和熱處理制度對ZnO微晶玻璃形成和發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明:隨著ZnO/K2O、SiO2/ZnO的降低和Al2O3/ZnO的升高，更易形成含ZnO晶體的微晶玻璃。ZnO微晶玻璃在450-750nm范圍內(nèi)有一個寬波段的發(fā)射帶，在580nm附近發(fā)射強度最大。在較短時間或者較低溫度的熱處理條件下，ZnO微晶玻璃的發(fā)射強度更

3、強。這是因為ZnO的可見發(fā)射由晶體缺陷引起，短時間或者較低溫度熱處理得到的ZnO晶體尺寸小，晶體發(fā)育不完整，晶體缺陷多，發(fā)射強度增高。隨著熱處理時間延長或者熱處理溫度升高，ZnO晶體缺陷減少，ZnO微晶玻璃的發(fā)光減弱。
　　(2)研究了Tm3+摻雜ZnO微晶玻璃的發(fā)光性能。發(fā)現(xiàn)原料組分為44SiO2-11Al2O3-35ZnO-10K2O:Tm3+的玻璃，在750℃下熱處理5min后，在360nm激發(fā)光下，具有位于453nm處的藍

4、光發(fā)射和位于580nm處的橙紅光發(fā)射，分別是由Tm3+的1D2→3F4躍遷和ZnO晶體的缺陷發(fā)射引起。通過控制激發(fā)波長和Tm3+的摻雜濃度，制備得到了具有橙紅、白、藍光發(fā)射的微晶玻璃，其中白光發(fā)射的色度坐標(0.33，0.32)。
　　(3)研究了Eu3+摻雜ZnO微晶玻璃的發(fā)光性能。發(fā)現(xiàn)原料組分為44SiO2-11Al2O3-35ZnO-10K2O:0.01Eu3+的玻璃，在730℃下熱處理5min后，在325nm激發(fā)光下，不僅