氮化物熒光粉的制備及發(fā)光特性研究.pdf

1、當今科學技術的發(fā)展始終以節(jié)能減排為主題。作為21世紀最有發(fā)展前景的固態(tài)照明光源，白光LED憑借其諸多的優(yōu)點獲得了人們的認可，例如高光效、穩(wěn)定、低功耗、環(huán)保、長壽命。產(chǎn)生白光的傳統(tǒng)方式是利用藍光芯片與黃色熒光粉YAG∶Ce3+的結合，然而由于紅色成分的缺失導致顯色指數(shù)偏低。因此，開發(fā)出高性能的紅色熒光粉意義重大。
　　本文采用高溫固相法在氮氣氣氛下合成了單摻Eu2+、單摻Mn2+以及Eu2+-Mn2+共摻CaAlSiN3熒光粉，并研

2、究了其發(fā)光特性。結果表明，Eu2+摻雜CaAlSiN3熒光粉的發(fā)射光譜表現(xiàn)為單一寬帶，最佳摻雜濃度為2.0 mol％，濃度猝滅機制為電偶極-電偶極（d-d)相互作用。當Mn2+離子被引入到CaAlSiN3∶Eu2+中時，Eu2+的紅光發(fā)射得到增強，并證明存在Mn2+到Eu2+的能量傳遞。計算了基質CaAlSiN3的帶隙，約為3.6 eV。Ca0975AlSiN3∶0.02Eu2+,0.005Mn2+的熱穩(wěn)定性較好(T50＞300℃)，內

3、量子效率為84.9％。計算得出樣品Ca098AlSiN3∶0.02Eu2+的活化能約為0.293 eV。將Ca0975AlSiN3∶0.02Eu2+，0.005Mn2+封裝成白光LED后，測試了白光LED的各項參數(shù)，其中顯色指數(shù)可達93.2，色溫為3009 K，CIE坐標為(0.4223，0.3748)。表明性能卓越的熒光粉CaAlSiN3∶Eu2+，Mn2+在顯示和照明領域具有廣闊的應用前景。
　　此外，本文同樣采用高溫固相法合

4、成了樣品CaAlSiN3∶Tb3+、CaAlSiN3∶Dy3+。研究了它們各自的光譜特性、激活劑濃度的變化以及共摻一價堿金屬離子作為補償電荷時對發(fā)光強度的影響。結果表明，熒光粉CaAlSiN3∶Tb3+呈綠光發(fā)射，其兩組發(fā)射峰分別源于Tb3+離子的5D3→7FJ(J=6，5，4，3，2，1）和5D4→7FJ(J=6，5，4，3)躍遷，最強發(fā)射峰歸因于5D4→7F5躍遷。252 nm、296nm處的激發(fā)峰分別來源于基質的激發(fā)和Tb3+的4

5、f8→4f75d自旋允許躍遷。5D3、5D4能級之間存在交叉弛豫，Tb3+最佳摻雜濃度值為4.0 mol％。CaAl SiN3∶Tb3+引入Li+時對發(fā)射強度的提升最為顯著。熒光粉CaAlSiN3∶Dy3+的發(fā)射峰為484 nm，582 nm，672 nm和760 nm，分別對應Dy3+的4F9/2→6H15/2，4F9/2→6H13/2，4F9/2→6H11/2和4F9/2→6H9/2躍遷，最強發(fā)射為4F9/2→6H13/2。黃色熒光