稀土離子摻雜Sr2CeO4熒光粉的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、發(fā)光二極管(Iaght Emitting Diode,LED)作為新一代照明和顯示器件中的光源,具有綠色、節(jié)能、長壽的特性,已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,在未來幾年內(nèi)將取代傳統(tǒng)光源。熒光粉作為制作白光LED的關(guān)鍵材料之一,直接決定著器件性能的優(yōu)劣,開展白光LED專用熒光粉的研究,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此,本文制備了用于白光LED的基于Sr2CeO4的熒光粉,并通過Eu3+,Dy3+稀土離子的單摻雜和共摻雜的方法對其改性,并重點(diǎn)對其發(fā)光性能進(jìn)行

2、了研究,初步探討了這類熒光粉的發(fā)光機(jī)理。
　　 (1)分別采用高溫固相法以及高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法制備了Sr2CeO4熒光粉,通過XRD分析可知,相比較高溫固相法,用高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法制得的樣品結(jié)構(gòu)比較單一,相比較純?；|(zhì)Sr2CeO4的發(fā)光主要是由晶體結(jié)構(gòu)中Ce4+-O2-電荷轉(zhuǎn)移引起的。
　　 (2)選取Eu3+為摻雜離子,制備出能與紫外或近紫外LED芯片相匹配的單一基質(zhì)Sr2CeO4熒光粉系列,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Sr2CeO

3、4:Eu3+體系中,除了基質(zhì)Sr2CeO4中Ce4+-O2-的電荷轉(zhuǎn)移,還存在著Sr2CeO4向Eu3+的能量轉(zhuǎn)移。它的光致發(fā)光主要是由能量傳遞機(jī)理引起的。當(dāng)摻入Eu3+離子后,基質(zhì)顏色變化顯著,從藍(lán)白光區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t光區(qū)。說明少量Eu3+的摻入對基質(zhì)顏色變化影響很大,如繼續(xù)減少Eu3+摻雜濃度,將有望實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射。
　　 (3)選取Dy3+為摻雜離子,制備出一系列顏色可調(diào)的Sr2CeO4:Dy3+熒光粉。研究結(jié)果表明:該系列的熒光

4、粉中存在兩個(gè)不同的發(fā)光中心,分別為來自SraCeO4的藍(lán)光發(fā)光中心和來自Dy3+的黃光中心,通過調(diào)節(jié)Dy3+的摻雜量能改變這兩個(gè)發(fā)光中心的發(fā)射強(qiáng)度;當(dāng)摻雜Dy3+以后,主體Sr2CeO4的光猝滅現(xiàn)象較為明顯,它的猝滅機(jī)理為電四極-電四極相互作用。
　　 (4)以Eu3+,Dy3+作為雙摻離子,制備出能夠與紫外或近紫外LED芯片相匹配的Sr2CeO4系列熒光粉。研究結(jié)果表明:在一定范圍內(nèi)改變摻雜離子濃度,熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)均未發(fā)生明