硅氧與鋁氧基熒光粉的制備及性能研究.pdf

1、本論文通過稀土離子共摻雜、陽離子置換及 N3-的摻入等手段，提高熒光粉的發(fā)光強度和溫度穩(wěn)定性。具體研究結(jié)果如下：
　?。?）采用高溫固相反應(yīng)法在95％N2-5%H2的還原氣氛下制備了 La3+摻雜Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+熒光粉。利用X射線衍射儀和熒光光譜儀對樣品的晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光光譜和衰減壽命測試分析。測試結(jié)果表明，所制得的熒光粉樣品為單一相的Li2SrSiO4晶體結(jié)構(gòu)化合物。Li2Sr0.995-xSiO4

2、:0.005Eu2+,xLa3+熒光粉呈現(xiàn)出激發(fā)峰位于408nm左右的寬激發(fā)帶。在408nm波長激發(fā)下可得到峰值位于570nm左右的寬波段發(fā)射光譜，對應(yīng)于 Eu2+離子4f65d1→4f7電子躍遷。La3+摻雜Li2SrSiO4基質(zhì)后產(chǎn)生了晶格缺陷，該晶格缺陷可以吸收光能后傳遞給發(fā)光中心Eu2+離子，使得 Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+熒光粉的發(fā)光強度得以增強。
　?。?）采用高溫固相法在95%N2-5%H2的還

3、原氣氛下制備了 Si4+摻雜 Y2.9Ce0.1Al5-xSixO12熒光粉。綜合XRD分析、Rietveld結(jié)構(gòu)精修、XPS測試以及EDS測試的結(jié)果表明，所制得的樣品為單一相的Y3Al5O12晶體結(jié)構(gòu)化合物。XPS的測試結(jié)果證實Si4+離子的摻入可以進一步提高Y3Al5O12: Ce3+熒光粉中Ce4+離子向Ce3+離子的還原程度。同時熒光粉的平均衰減壽命也由44.8 ns(x=0)增加到76 ns(x=0.3)。熱釋光譜測試結(jié)果表明

4、Si4+摻雜后有效的提高了Y3Al5O12:Ce3+熒光粉的熱穩(wěn)定性。
　　（3）采用高溫固相法在還原氣氛下制備了 Si3N4摻雜 Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+熒光粉即Li2Sr0.995SiO4-3x/2Nx:0.005Eu2+。XRD和拉曼光譜分析，以及Rietveld結(jié)構(gòu)精修結(jié)果表明N3-離子進入Li2SrSiO4基質(zhì)晶格部分取代O2-離子。在460 nm可見光激發(fā)下，發(fā)射光譜呈現(xiàn)橙黃色光寬帶發(fā)射，峰值位

5、于560 nm左右，屬于Eu2+離子的4f65d1→4f7電子躍遷。摻雜N3-離子后光譜均出現(xiàn)微小的紅移。Li2Sr0.995SiO4-3x/2Nx:0.005Eu2+熒光粉的發(fā)光強度相對不摻雜時得到有效提高。熱穩(wěn)定性分析結(jié)果表明摻雜N3-離子后的Li2Sr0.995SiO4-3x/2Nx:0.005Eu2+比不摻雜時的熱穩(wěn)定性要高。熒光衰減壽命測試結(jié)果進一步證實了 N3-離子摻雜可以有效提高Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu

6、2+熒光粉的發(fā)光效率。
　　（4）采用高溫固相法制備了Si3N4摻雜M1.99SiO4:0.01Eu2+(M=Sr，Ba)熒光粉材料，綜合XRD和Rietveld結(jié)構(gòu)精修的測試分析，證明了N3-離子進入M1.99SiO4(M=Sr，Ba)基質(zhì)晶格部分取代 O2-離子形成 M1.99SiO4-3x/2Nx:0.01Eu2+(M=Sr，Ba)熒光粉。研究了不同濃度 Si3N4摻雜M1.99SiO4-3x/2Nx:0.01Eu2+(M=