長余輝材料光譜調(diào)控和陷阱調(diào)節(jié)的研究.pdf

1、通過傳統(tǒng)的高溫固相法我們成功的制備了性能優(yōu)異的NaCa2GeO4F:Mn2+,Yb3+長余輝熒光粉，通過調(diào)控Mn2+發(fā)光中心的位置，長余輝的顏色能夠?qū)崿F(xiàn)從紅色到黃綠色的調(diào)控，最大的移動(dòng)范圍達(dá)到50nm。有意義的是在紫外和人造日光源的激發(fā)下，長余輝熒光粉余輝時(shí)間分別達(dá)到20h和5h。詳細(xì)的研究了晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)、熒光和磷光特性，通過一系列不同激發(fā)溫度的熱釋實(shí)驗(yàn)，采用初升法分析陷阱特性，很好的解釋了光譜移動(dòng)和具有優(yōu)異的余輝性能的原因。根據(jù)

2、這個(gè)結(jié)果，我們制備的長余輝熒光粉NaCa2GeO4F:Mn2+,Yb3+能夠作為一個(gè)優(yōu)異的紅色長余輝材料，并且有光存儲(chǔ)應(yīng)用前景。
　　我們根據(jù)非等價(jià)取代誘導(dǎo)發(fā)光中心遷移的方法設(shè)計(jì)了一種高效的方法調(diào)節(jié)光譜和余輝性能，一系列的外加取代離子可以分為兩類：RA(RA=Li+,Al3+,N3-,Ga3+,B3+)和RB(RB=Mg2+,F-,Bi3+,Zn2+,Cd2+,Sc3+,Tm3+)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RA的非等價(jià)取代會(huì)引入帶負(fù)電缺陷，并

3、且穩(wěn)定Mn2+發(fā)光中心在Na+/Ca2+格位發(fā)射紅光。相比之下RB的非等價(jià)取代會(huì)引入帶正電缺陷，誘導(dǎo)Mn2+發(fā)光中心從六配位的Na+/Ca2+格位遷移到四配位的Ge4+格位發(fā)射黃綠光。在摻雜過程中，共摻雜RA會(huì)使基質(zhì)產(chǎn)生帶正電的本征缺陷，將作為電子存儲(chǔ)中心有利于余輝的產(chǎn)生，基于以上的結(jié)果，我們提出了一個(gè)可能的非等價(jià)取代誘導(dǎo)發(fā)光中心遷移機(jī)理，根據(jù)這個(gè)機(jī)理，可以實(shí)現(xiàn)光譜從568-627nm的雙向調(diào)節(jié)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)余輝時(shí)間從幾分鐘到6h的調(diào)節(jié)。<

4、br>　　結(jié)合我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)的參考文獻(xiàn)，我們得到了Lu3Al2Ga3O12:Ln2+/Ln3+熒光粉的離子能級(jí)圖。根據(jù)這個(gè)離子能級(jí)圖，我們預(yù)測(cè)了在Lu3Al2Ga3O12:Ln2+/Ln3+(Ln=La–Yb)中外摻雜離子的余輝性能，在這個(gè)圖中根據(jù)Ln2+的4f能級(jí)位于帶隙的位置可以評(píng)估Ln3+能否作為一個(gè)有效的外摻雜離子提高余輝，我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了這個(gè)預(yù)測(cè)，最終證明Yb3+共摻雜在Lu3Al2Ga3O12:Tb3+熒光粉中能夠

5、作為一個(gè)有效的外摻雜離子提高余輝，系統(tǒng)的研究了外摻雜離子提高余輝的必要條件，對(duì)于余輝機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　通過高溫固相法合成了一種在Lu3Al5O12基質(zhì)中摻雜Ce3+的黃綠色長余輝材料，Lu3Al5O12:Ce3+在380到480nm存在很強(qiáng)的吸收峰，在450nm的激發(fā)下，所有的樣品發(fā)射波長為535nm的黃綠色光，余輝時(shí)間的最佳濃度時(shí)1.1％，在254nm的激發(fā)下，樣品Lu3Al5O12:1.1%Ce3+的余輝時(shí)間長達(dá)12