【摘 要】
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无机光致发光材料发展至今一直是发光材料研究中最活跃的部分,虽然已经有了大量的研究,但是由于无机发光材料种类繁多,应用广泛,在科学研究与生产实践中仍有很多细枝末节问题亟待解决。本文以自行搭建的精细空间分辨率的纳秒瞬态光谱采集系统为研究手段,探测Er3+的精细Stark能级以及其发光的动力学过程,并将Er3+掺杂在合成的无机钙钛矿量子点玻璃中,改善发光性能。具体内容与成果:1.设计并搭建高空间分辨率激
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无机光致发光材料发展至今一直是发光材料研究中最活跃的部分,虽然已经有了大量的研究,但是由于无机发光材料种类繁多,应用广泛,在科学研究与生产实践中仍有很多细枝末节问题亟待解决。本文以自行搭建的精细空间分辨率的纳秒瞬态光谱采集系统为研究手段,探测Er3+的精细Stark能级以及其发光的动力学过程,并将Er3+掺杂在合成的无机钙钛矿量子点玻璃中,改善发光性能。具体内容与成果:1.设计并搭建高空间分辨率激光诱导纳秒瞬态光谱采集系统,利用高精度激光诱导发光技术并结合时间分辨光谱技术完成了系统的设计,依托Nd:YAG激光器、染料激光器、单色仪和示波器等配件完成了系统的搭建,用YNbO4:Er3+荧光粉为样品完成系统的测试,实现了在室温条件下进行高空间分辨率激发光谱的采集,所获得瞬态激发光谱谱线清晰,分辨率极高,信噪比高,可以完全分离稀土离子的Stark精细能级,能够满足之后对于稀土掺杂荧光粉和钙钛矿量子点的激发光谱采集与发光过程探究的实验要求。2.以Er3+离子的4G11/2能级为主要研究对象,通过高空间分辨率激光诱导的纳秒瞬态光谱采集系统探测了在376 nm激发下的发射谱,得到激发态2H11/2和4S3/2的Stark能级至基态4115/2的跃迁,对6个Stark能级发射峰进行了归属并且进行了发光强度衰减曲线进行了拟合得到了三个寿命,提出了这三个寿命对应2G9/2→4G11/2、4G11/2→（2H11/24S3/2）、（2H11/2 4S3/2）→4I15/2的跃迁过程。为验证猜想采集在555 nm发射下的激发谱,观察到基态能级4I15/2至激发态4G11/2的Stark能级的跃迁,首次探测到4G11/2的完整6个Stark能级,与理论分析一致,同时对激发峰进行拟合发现寿命数量变化,与发射峰寿命对比归属了多个寿命对应的跃迁过程。3.通过固相烧结法和退火工艺成功制备以碲酸盐为基质的CsPbBr3钙钛矿量子点玻璃,并成功掺入Er3+离子。在制备过程中探究了制备工艺以及原材料组分比例对量子点成核析晶的影响,并通过大量对比调试得到了最佳组分比例与反应条件。通过高空间分辨率激光诱导的纳秒瞬态光谱采集系统探测了相应光谱,根据光谱表征分析了退火温度以及稀土离子的掺入对量子点发光的影响。
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