近紫外光激發(fā)下白光發(fā)射的鏑摻雜七鋁酸十二鈣粉體制備及光學特性研究.pdf

1、本文利用化學共沉淀法制備了在近紫外光激發(fā)下發(fā)射白光的12CaO·7Al2O3∶Dy3+粉體，并通過X射線衍射譜、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、傅立葉變換紅外光譜表征了其微結(jié)構(gòu)，利用發(fā)射光譜、激發(fā)光譜、變溫發(fā)光等方法研究了樣品的光學性質(zhì)。
　　X射線衍射圖譜結(jié)果表明已經(jīng)獲得了單相的12CaO·7Al2O3多晶粉末，Dy3+可能已經(jīng)進入晶格，但并未破壞原有的晶體結(jié)構(gòu)。場發(fā)射掃描電鏡照片顯示經(jīng)過真空熱處理后獲得的樣品表面形貌規(guī)則、粒徑分布均勻，

2、有利于應用在LED等器件上。
　　發(fā)射光譜測試可以觀察到三價鏑離子(Dy3+)的起源于4F9/2→6H15/2（484 nm附近）躍遷的藍光和4F9/2→6H13/2（575 nm附近）躍遷的黃光兩個主發(fā)射帶，還有一個較弱的起源于4F9/2→6H11/2躍遷位于659 nm附近的發(fā)射帶。Dy3+離子的4F9/2→6H13/2（黃光發(fā)射）屬于超靈敏躍遷，躍遷概率受離子所處環(huán)境的影響較大，對Dy3+離子占據(jù)的格位的對稱性非常敏感，當D

3、y3+離子在基質(zhì)中占據(jù)了具有反演中心的格位時，它不發(fā)光;當鏑離子在基質(zhì)中占據(jù)的格位偏離了反演中心或占據(jù)的格位沒有反演中心時，其黃色發(fā)射將高于藍色發(fā)射。Dy3+所在格位的環(huán)境可明顯影響其所發(fā)光的強度及黃、藍比值，適當調(diào)節(jié)黃、藍兩色光的強度比至合適值時，能得到白光發(fā)射。真空熱處理后樣品的發(fā)射光譜更接近于理想白光。從檢測575 nm的激發(fā)譜中可以得知，這些躍遷均為f-f躍遷，最有效的激發(fā)范圍為345-400 nm，正好為人眼不可見的近紫外區(qū)，

4、這樣用近紫外芯片與12CaO·7Al2O3∶Dy3+粉體做成白光LED，顯色性較好，不會出現(xiàn)顯色不均勻的現(xiàn)象。傅立葉變換紅外光譜顯示經(jīng)過真空熱處理樣品中的OH基團含量減少，降低了無輻射過程的躍遷概率，提高了發(fā)光的量子效率，使在真空熱處理后樣品發(fā)光強度增加了一個數(shù)量級。由于屬于寬帶隙半導體體系的12CaO·7Al2O3∶Dy3+具有良好的熱穩(wěn)定性，可進一步減小發(fā)光的溫度猝滅效應，將在照明用大功率LED、溫度探測的傳感器、顯示、光電器件等領(lǐng)