微波場(chǎng)對(duì)用于紅藍(lán)光LED籠狀熒光球的形貌演變和能量傳遞規(guī)律的影響.pdf

1、隨大功率LED器件的廣泛應(yīng)用，LED照明技術(shù)對(duì)熒光材料的性能要求從體系、成分到尺寸、形貌、結(jié)晶度以及材料合成方法上都有進(jìn)一步的提高。一定尺寸分布的籠狀結(jié)構(gòu)熒光材料顆粒不僅對(duì)熒光材料的發(fā)光有一定的增強(qiáng)作用，而且有利于熒光材料的后續(xù)加工封裝。微波能材料制備合成技術(shù)具有節(jié)能、溫度均勻、速度快、易于控制、節(jié)能高效，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)成為熒光材料量產(chǎn)新技術(shù)。
　　 本文研究了一種應(yīng)用于植物生長(zhǎng)的生態(tài)LED特種照明且具有熒光增強(qiáng)效應(yīng)的微米、納米和

2、介孔多尺度的自組裝籠狀結(jié)構(gòu)熒光顆粒材料，重點(diǎn)研究了在2.45GHz微波場(chǎng)作用下的熱和非熱效應(yīng)對(duì)籠狀形貌演化和對(duì)熒光材料中發(fā)光離子之間的能量傳遞的影響規(guī)律，對(duì)微波場(chǎng)對(duì)Eu-Mn之間的能量傳遞機(jī)制及其發(fā)光的影響提出了新觀點(diǎn)。主要成果如下:
　　 1.實(shí)現(xiàn)了單基質(zhì)相的(BaSr)3MgSi2O8∶Eu，Mn熒光材料，該熒光材料具有同步發(fā)射660納米紅光和430納米藍(lán)光的光合有效光譜特征，紅光和藍(lán)光的半高寬分別為75nm和30nm;具有

3、熒光增強(qiáng)效應(yīng)的籠狀結(jié)構(gòu)熒光顆粒，顆粒大小為15μm左右;認(rèn)為由這些多尺度結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑的籠狀微球通過(guò)表面減少反射，內(nèi)壁多次反射吸收等環(huán)節(jié)，提高了捕光和光轉(zhuǎn)換效率。
　　 2.總結(jié)了微波加熱作用下(BaSr)3MgSi2O8∶Eu，Mn熒光材料顆粒的形貌演化機(jī)制。通過(guò)對(duì)熱重/差熱圖譜、XRD、SEM、漫反射光譜以及發(fā)光光譜的分析，發(fā)現(xiàn)在形成籠狀結(jié)構(gòu)形貌時(shí)，起關(guān)鍵作用的是硝酸鹽分解產(chǎn)生的氣體，當(dāng)氣體產(chǎn)生的速度和在球形顆粒內(nèi)的排出速度以

4、及已分解氧化物的擴(kuò)散速度之比相近時(shí)最有利于籠狀形貌的形成。
　　 3.提出了微波電磁場(chǎng)對(duì)(BaSr)3Mg0.9Si2O8∶Eu，Mn熒光材料中Eu-Mn之間的能量傳遞擾動(dòng)的微波非熱效應(yīng)的新觀點(diǎn)。在變動(dòng)微波功率條件下，通過(guò)對(duì)(BaSr)3MgSi2O8∶Eu，Mn熒光材料的發(fā)射光譜分析以及晶體場(chǎng)中Eu2+和Mn2+的光譜性質(zhì)研究，得出造成紅光增強(qiáng)的原因可能有兩種:一是Mn2+的強(qiáng)順磁性使得n2+在微波磁場(chǎng)的作用下能級(jí)劈裂增強(qiáng)，進(jìn)

5、而導(dǎo)致Mn2+的發(fā)射增強(qiáng);二是微波加熱的非熱效應(yīng)使基質(zhì)晶格當(dāng)中離子的占位更接近理想的狀態(tài)，促進(jìn)稀土離子的激發(fā)與發(fā)射，同時(shí)還會(huì)造成Eu2+的吸收和傳遞給Mn2+的能量增強(qiáng)。
　　 綜上，本文關(guān)于微波能的熱和非熱效應(yīng)對(duì)稀土離子摻雜的含鎂硅基熒光材料的顆粒形貌演化和能量傳遞影響的研究，特別是關(guān)于電磁場(chǎng)對(duì)基于Mn離子橙紅光發(fā)射的基質(zhì)晶格中發(fā)光中心之間能量傳遞擾動(dòng)的新觀點(diǎn)，不僅對(duì)認(rèn)識(shí)熒光材料發(fā)光中心之間的能量傳遞機(jī)制具有學(xué)術(shù)價(jià)值，也對(duì)發(fā)展