稀土摻雜正硅酸鹽熒光粉發(fā)光性能的研究.pdf

1、目前作為半導(dǎo)體照明LED和等離子體平板顯示器PDP用的熒光粉引起了越來越多學(xué)者的重視，晶體中摻雜稀土離子的相關(guān)研究己成為人們研究的熱點(diǎn)。 本文采用高溫固相法制備了稀土離子摻雜的M2SiO4堿土金屬系列正硅酸鹽熒光粉，并對其結(jié)構(gòu)特性及發(fā)光性能進(jìn)行了研究。M2SiO4：Re的X射線粉末衍射數(shù)據(jù)與JCPDS標(biāo)準(zhǔn)卡片符合得很好，激活離子的摻入沒有引起基質(zhì)結(jié)構(gòu)的明顯變化，表明我們合成的材料是堿土金屬正硅酸鹽，屬于M2SiO4型化合物。

2、 Ba2SiO4：Eu2+熒光粉在398nm長波紫外光激發(fā)下的發(fā)射峰值位于509nm，是Eu2+的5d→4f躍遷的典型發(fā)射。其發(fā)射光譜呈不對稱，表明基質(zhì)Ba2SiO4中存在兩種不同的Ba2+離子格位。 Ce3+，Eu2+共激活的硅酸鋇熒光粉的光譜分析表明，不論以346nm(Ba2SiO4：0.01Ce3+熒光粉的激發(fā)譜中最強(qiáng)的激發(fā)峰)激發(fā)，還是以398nm(Ba2SiO4：xCe3+，0.02Eu2+熒光粉的激發(fā)譜中最強(qiáng)的激

3、發(fā)峰)激發(fā)熒光粉，都觀察不到Ce3+的發(fā)光，而Eu2+的綠帶發(fā)射得到相應(yīng)增強(qiáng)，說明Ce3+和Eu2+之間存在有效的無輻射能量傳遞。這是由于Ce3+的強(qiáng)藍(lán)紫色寬帶發(fā)射光譜與Eu2+離子的激發(fā)光譜存在很大程度的交疊，根據(jù)Dexter理論，證明在該體系中存在Ce3+→Eu2+離子間的無輻射能量傳遞。 (Ba1-x,Srx)2SiO4：Eu2+的發(fā)光體系中，Sr/Ba比率不僅改變晶體的晶格參數(shù)，而且改變了熒光粉的發(fā)射波長。隨著x的增加，

4、(Ba1-x,Srx)2SiO4晶體的晶格參數(shù)逐漸減小，相應(yīng)的晶場強(qiáng)度逐漸增加，(Ba1-x,Srx)2SiO4：Eu2+的發(fā)射帶產(chǎn)生了紅移，從509m移到了569nm，而激發(fā)光譜的峰值幾乎不變，仍然位于398nm附近。 在真空紫外激發(fā)下，Ba2SiO4：Eu2+的發(fā)射峰值位于502nm，是Eu2+的5d→4f躍遷的典型發(fā)射；Ba2SiO4：Tb3+的發(fā)射光譜主要由峰值位于490nm，549nm，590m，625nm的四個峰組成

5、，分別對應(yīng)Tb3+的5D4-7FJ(J=6，5…0)躍遷發(fā)射，其中以549nm的綠色發(fā)光最強(qiáng)。對Ba2SiO4：Ce3+，Tb3+熒光粉的光譜分析表明，Ce3+的摻入沒有增強(qiáng)Tb3+的發(fā)射，反而減弱了Tb3+的發(fā)射。 用Mg2+，Ca2+完全取代Ba2SiO4：Tb3+中的Ba2+離子，相對應(yīng)的晶體的晶格參數(shù)逐漸增大，晶場能量逐漸減少，其激發(fā)光譜隨著堿土離子半徑的增加向長波方向移動，而對應(yīng)樣品的發(fā)射光譜的峰位和峰值幾乎不變。