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稀土离子上转换发光是当前研究热点之一,原因是稀土离子上转换发光可广泛应用于固态彩色三维显示、背景光和液晶显示等领域。硫氧化物其禁带宽度较宽,因其高效光吸收和传能效率而常用作发光基质。本文主要采用溶胶-凝胶法合成了Gd2O2S:Yb3+/Er3+/Tm3+上转换发光材料,探究了煅烧温度、保温时间、螯合剂种类以及稀土离子掺杂浓度等参数对其晶体结构和发光性能的影响。主要内容和结果如下:1.采用溶胶-凝胶法合成了Gd2O2S:Yb3+,Er3+荧光粉,通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱分析等方法对样品产物晶相结构、形貌尺寸及上转换发光性能进行了分析与表征。在980nm激发下,其上转换发射光谱中出现了位于528nm,547nm左右的绿光发射以及668nm附近的红光发射,分别对应Er3+离子2H11/2→4I15/2跃迁,4S3/2→4I15/2跃迁和4F9/2→4I15/2跃迁。通过分析功率曲线和能级匹配条件,阐明了Er3+,Yb3+共掺体系的发光机制,并表明547nm左右的绿光发射以及668nm附近的红光发射主要都是双光子过程。2.通过溶胶-凝胶法制备了Gd2O2S:Yb3+,Tm3+荧光粉,使用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱分析对产物晶体的晶态结构、表面形貌及发光特性进行了分析与表征。在980nm激发下,目测到Tm3+离子上转换发光,峰值为480nm的蓝光,547nm的绿光以及峰值为651nm的红光,分别对应Tm3+离子1G4→3H6跃迁,1D2→3H5跃迁和1G4→3F4跃迁。依据功率曲线分析及能级匹配条件,论述了Tm3+,Yb3+共掺体系发光机制,同时表明480nm处的蓝光发射以及651nm附近的红光发射均为三光子过程,而547nm左右的绿光发射却是双光子过程。3.在合成上述两种上转换发光材料基础上,又利用溶胶-凝胶法制备了Gd2O2S:Yb3+,Er3+,Tm3+荧光粉,通过XRD、SEM及UCL研究了样品的晶体形态和发光性能。在980nm激发下,样品上转换发光峰值为480nm处的蓝光,547nm左右的绿光及668nm附近的红光。通过功率曲线分析以及能级匹配条件,探究了Er3+,Tm3+,Yb3+三掺体系的发光机制,表明480nm处的蓝光发射是三光子过程,547nm左右的绿光发射以及668nm附近的红光发射则都是双光子过程。