用于LED的稀土(Eu-Tb-Sm)摻雜BaGdF5微晶玻璃的發(fā)光性能研究.pdf

1、近年來，白光二極管（W-LEDs）憑借其環(huán)保，壽命長，亮度高，耗能低等優(yōu)點，逐漸取代了傳統(tǒng)的照明工具，并且受到了極大的關(guān)注。目前商業(yè)用的W-LEDs也存在一些缺點，由于缺少紅色成分而導(dǎo)致的白光色調(diào)偏冷以及色溫較高。因此研究一種適用于W-LEDs的熒光粉非要有必要。透明氟氧化物微晶玻璃兼具晶體和玻璃的優(yōu)點，是一種潛在的W-LEDs材料。本文的主要研究內(nèi)容有：
　　1、制備了Eu2+離子摻雜包含BaGdF5納米晶粒的微晶玻璃，通過DS

2、C，XRD和TEM研究了樣品的結(jié)構(gòu)，證明了 BaGdF5納米晶粒的存在。相比于玻璃，微晶玻璃的發(fā)射光譜增強的原因有兩個，一個是Eu2+離子進(jìn)入了低聲子能量的BaGdF5納米晶粒中，另一個是Gd3+離子和Eu2+離子之間存在能量傳遞，文中也討論了Gd3+離子和Eu2+離子之間的能量傳遞過程。微晶玻璃的激發(fā)光譜與紫外發(fā)光二極管（UV-LED）的發(fā)射區(qū)域有很好的重疊且微晶玻璃的色坐標(biāo)為（0.1644，0.0845），與藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)值（0.150,

3、0.060）非常接近。
　　2.采用熔融法制備了 Eu3+離子摻雜的包含 BaGdF5納米晶粒的微晶玻璃，并且研究了他們的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能。通過XRD圖譜和TEM圖譜驗證了BaGdF5納米晶粒的存在。樣品的激發(fā)光譜表明它們可以被近紫外光有效的激發(fā)。位于611nm處的強紅光發(fā)射和更長的衰減時間都證明了 Eu3+離子進(jìn)入了低聲子能量的BaGdF5納米晶粒中。微晶玻璃（GC610）的色坐標(biāo)為（x=0.625，y=0.374），位于紅光區(qū)域

4、且與紅色標(biāo)準(zhǔn)值（x=0.67，y=0.33）非常接近。
　　3.采用熔融法制備了Sm3+離子摻雜的包含BaGdF5納米晶粒的微晶玻璃，并且研究了他們的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能。通過XRD圖譜證明了BaGdF5納米晶粒的存在，通過TEM圖譜觀察了納米晶粒的微觀結(jié)構(gòu)。樣品的發(fā)射光譜由一系列位于561nm，597nm和644nm的發(fā)射峰組成，其中位于597nm處的發(fā)射最強，歸因于Sm3+離子4G5/2-6H7/2的躍遷。在403nm光的激發(fā)下，微

5、晶玻璃的發(fā)射光要比前驅(qū)玻璃的發(fā)射光要強得多，這是由于Sm3+離子進(jìn)入了低聲子能量的BaGdF5納米晶粒。微晶玻璃的色坐標(biāo)為（0.5785,0.4206），位于橘紅光區(qū)域。
　　4.采用熔融法成功制備了Tb3+/ Sm3+單摻和共摻的含BaGdF5納米晶粒的微晶玻璃，通過XRD圖譜和TEM圖譜研究了他們的結(jié)構(gòu)，并且測試了前驅(qū)玻璃和微晶玻璃的透過光譜，激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。根據(jù) Tb3+離子的發(fā)射光譜與 Sm3+離子激發(fā)光譜的重合，微晶

6、玻璃發(fā)射光譜強度的變化以及衰減時間的變化可以得到 Tb3+離子與 Sm3+離子存在能量傳遞以及 Tb3+離子與 Sm3+離子都進(jìn)入了低聲子能量的BaGdF5納米晶粒中。在375nm光的激發(fā)下，微晶玻璃發(fā)射的藍(lán)光（Tb3+：5D3→7F5,5D3→7F4），綠光（Tb3+：5D4→7F6，5D4→7F5）和紅光（Sm3+：4G5/2→6HJ/2 J=5，7，9）組合成了白光。微晶玻璃的色坐標(biāo)為（0.3302,0.3337），與白光標(biāo)準(zhǔn)值（