透明導(dǎo)電氧化物薄膜包覆熒光粉的研究.pdf

1、發(fā)光材料廣泛應(yīng)用于顯示、顯像、光源、核物理、輻射場(chǎng)的探測(cè)、記錄及醫(yī)學(xué)放射學(xué)圖像的各種攝影技術(shù)等領(lǐng)域中。尤其在涉及到日常生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的顯示、顯像和光源等方面，具有更重要的意義。 由于外界因素和發(fā)光材料本身的因素，未經(jīng)處理的發(fā)光材料往往存在粉末團(tuán)聚、表面電性能與化學(xué)性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象。通常在熒光粉顆粒表面包覆上一層或多層薄膜能夠使熒光粉和外界可以隔離開，提高熒光粉的分散性和穩(wěn)定性，解決熒光粉由于電性和表面化學(xué)活性造成的熒光粉性能的下

2、降，與此同時(shí)，在熒光粉表面包覆特殊材料也可以提高熒光粉的發(fā)光性能。隨著熒光粉的制備和表面包覆技術(shù)的發(fā)展，熒光粉的表面包覆也越來(lái)越呈現(xiàn)多樣化，已從單純的保護(hù)性表面包覆向功能性表面包覆發(fā)展。熒光粉表面包覆的目的在于兩個(gè)方面：一是對(duì)新型熒光粉的包覆以增強(qiáng)其物理和發(fā)光性能，二是對(duì)傳統(tǒng)熒光粉施以功能性表面包覆來(lái)適應(yīng)新型發(fā)光器件的使用。本文圍繞透明導(dǎo)電功能膜包覆做了以下研究： 1.采用一種新的電化學(xué)沉積制備氧化鋅薄膜的方法，即方波脈沖電流法

3、，在氧化錫銦(ITO)導(dǎo)電玻璃基底上陰極電沉積，得到了均勻透明的ZnO薄膜，測(cè)試發(fā)現(xiàn)這種薄膜對(duì)可見光有很高的透過率，進(jìn)而對(duì)其實(shí)施鈰摻雜，發(fā)現(xiàn)摻雜適量比例的鈰元素能夠提高光透過率；用同樣的方法在新制多孔硅表面沉積得到ZnO薄膜，然后在1000℃氧氣氛下熱處理1h，在紫外光照射下可發(fā)射強(qiáng)綠色熒光。采用X射線衍射分析、掃描電鏡和熒光光譜技術(shù)，對(duì)制得的薄膜進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)特性的測(cè)量分析，并初步探討了電沉積反應(yīng)機(jī)理。 2.采用化學(xué)均

4、相共沉淀方法和熱處理工藝，在自制CaSiO3∶Pb,Mn紅色熒光粉表面包覆ZnO∶Al，形成透明導(dǎo)電層。運(yùn)用數(shù)字萬(wàn)用表和自制測(cè)量盒對(duì)粉體的電阻率進(jìn)行測(cè)量，比較了包覆率n(Zn)/n(Ca)、摻雜比例n(Al)/n(Zn)、熱處理溫度和熱處理時(shí)間對(duì)粉體電阻率的影響；優(yōu)化出包覆條件和熱處理?xiàng)l件：n(Zn)/n(Ca)=10％，n(Al)/n(Zn)=5％，75℃水解1.5h，500℃熱處理45min。對(duì)包覆樣品進(jìn)行了室溫光致熒光(PL)測(cè)量

5、，X射線衍射(XRD)結(jié)構(gòu)分析和透射電子顯微鏡(TEM)形貌觀察。結(jié)果顯示，當(dāng)n(Zn)/n(Ca)=10％時(shí)，在CaSiO3∶Pb,Mn熒光粉表面形成了連續(xù)的ZnO∶Al敷膜，熒光粉的電導(dǎo)率得到很大提高，并且保持了良好的光致發(fā)光性質(zhì)。 3.以ZnS(熒光純)與MnCl2(分析純)為原料通過固相反應(yīng)法，高溫?zé)Y(jié)制成ZnS∶Mn熒光粉。采用化學(xué)共沉淀法在ZnS∶Mn熒光粉表面包覆上一層透明的SnO2∶Sb薄膜來(lái)增加材料的導(dǎo)電性。用

6、數(shù)字萬(wàn)用表和自制的測(cè)量盒測(cè)量了粉體的電阻。比較了包覆率n(Sn)/n(Zn)、摻雜比例n(Sb)/n(Sn)、熱處理溫度和熱處理時(shí)間對(duì)粉體電阻率的影響；優(yōu)化出包覆條件和熱處理?xiàng)l件：n(Sn)/n(Zn)=5％，n(Sb)/n(Sn)=2.5％，氮?dú)獗Ｗo(hù)下500℃熱處理30min。對(duì)包覆樣品進(jìn)行了室溫光致熒光觀察，X射線衍射(XRD)結(jié)構(gòu)分析和透射電子顯微鏡(TEM)形貌觀察。結(jié)果顯示，熒光粉保持了良好的光致發(fā)光性質(zhì)，電導(dǎo)率得到很大提高。