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本文对长余辉发光材料文献进行了系统调研并对其最新研究及发展动向进行综述;利用高温固相法合成具有较宽的带隙能量且热稳定性以及化学稳定性良好的发光材料ZnAl2O4、Zn2SiO4以及SrZn2(PO4)2;对所制备的材料进行X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、激发-发射光谱、衰减曲线、热释光谱以及电子顺磁共振波谱(EPR)等测试,对材料的结构及发光性能进行表征;深入材料的微观结构,探究材料的发光机理,提出一些建设性观点,总结影响材料发光性能的一些因素。制备了Zn1-δAl2O4-δ蓝色长余辉发光材料,余辉时间可达4小时。XRD测试表明材料物相归属于ZnAl2O4物相(PDF NO.05-0669),激发-发射光谱测得材料发射波长在467 nm处为蓝色发射光。热释光谱分析表明材料中O缺陷V.O.和Zn缺陷V’Zn的能级陷阱深度分别为0.756 eV和0.802 eV,皆为合适的陷阱深度。从能带理论出发以及从晶体缺陷理论出发构建材料的发光机制。Zn缺陷V’Zn作为发光中心,在受光激发后电子将由基态跃迁至激发态上,激发态电子会被缺陷V.O.捕捉,在热扰动下被捕获的电子将缓慢释放出来,跃迁回基态并释放出光子使材料发光。制备了Zn2-δSiO4-δ绿色长余辉发光材料,目测余辉时长大约22小时。通过XRD测试将材料物相归属于α-Zn2SiO4相(PDF NO.37-1485),材料在521 nm处有绿色发射光。通过XPS分析并结合缺陷方程,分析得材料中存在固有Zn缺陷以及O缺陷。根据热释光谱分析表明材料具有合适的缺陷深度分别为0.782eV和0.846 eV,并结合EPR光谱分析,分别其把归属于Zn缺陷V’Zn和O缺陷V.O.。通过能带理论和缺陷方程式解释了材料发光机理。VZ’n缺陷作为发光中心,受光照射后V’Zn缺陷上的电子将被激发出来在晶格中形成电子-空穴对。电子和空穴将分别被V.O.缺陷和VZ’n缺陷俘获,而后空穴和电子将在晶格中经历被捕获-受热扰动释放-再被捕获-再释放等系列过程,最终复合发光。制备了SrZn2-δ-x(PO4-0.5δ-x)2:xDy3+黄色长余辉发光材料,目测余辉时间约6小时,XRD分析表明材料物相归属于SrZn2(PO4)2相(PDF NO.50-0159)。材料在572nm处有黄色发射光,归属于发射中心Dy3+的4F9/2 4H13/2跃迁。XPS、热释光谱和EPR综合测试分析并结合缺陷方程分析材料晶格中的D y?Zn缺陷、Zn缺陷以及O缺陷。采用能带理论和晶体缺陷理论建立材料发光机理。受光激发出来的部分激发态电子将弛豫到较低能级激发态并被V.O.捕获存储,而后在热扰动下释放出来,最终由Dy3+(4F9/2)跃迁至能级(4H13/2)发出黄色光。V Z’n会捕获在晶格中迁移的空穴并延长空穴与电子相遇时间,有助于提升材料的余辉性能。