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目前,实现white-LEDs的方式主要有二种:一是蓝色InGaN芯片+黄色YAG:Ce黄色荧光粉;二是紫外LED芯片激活的红、绿、蓝三色荧光粉。但是两者存在的共同缺陷由于红光成分的缺乏或红光发光性能不稳定、发光效率较低,极大的限制了其在照明领域的应用。因此寻求并制备紫外激发的高效红色荧光粉是发光领域研究的一个重要问题。本文基于能量迁移过程,根据Sm3+的发光性能,设计并合成Sm3+单掺杂,Tb3+,Sm3+双掺杂以及Bi3+,Tb3+,Sm3+三掺杂的荧光材料提高Sm3+发光效率。主要研究成果如下: 一、NaY(WO4)2:Sm3+荧光材料的制备及其发光性能研究。在紫外光激发下,NaY(WO4)2基质在470 nm具有宽的蓝光发射带,可以和Sm3+激发带重叠。向NaY(WO4)2基质中引入发红光的稀土离子Sm3+后,发现随着Sm3+浓度的增大,NaY(WO4)2基质的发光强度逐渐降低,说明NaY(WO4)2到Sm3+具有能量传递作用。通过计算得出其能量传递效率达到80%。并且在Sm3+掺杂浓度为1%时,在紫外光激发下可以同时观察到红、绿、蓝三色发射,说明NaY(WO4)2:Sm3+是一种很有前景的单基质白色荧光粉。 二、Sr3AlO4F:Tb3+,Sm3+荧光材料的制备及其发光性能研究。在Sr3AlO4F中通过引入Tb3+来敏华发红光的Sm3+离子,提高Sm3+红光发射强度。详细的研究Sr3AlO4F:Tb3+,Sr3AlO4F:Sm3+及Sr3AlO4F:Tb3+, Sm3+的荧光性能以及Tb3+?Sm3+的能量传递机理。通过计算得出其能量传递效率为82.18%。同时,在Sr3AlO4F:0.5%Tb3+荧光材料中引入不同浓度Sm3+,发现样品可以产生白光发射,说明Sr3AlO4F:Tb3+, Sm3+是一种很有前景的单基质白色荧光粉。 三、Ca2Al2SiO7:Bi3+,Tb3+,Sm3+荧光材料的制备及其发光性能研究。采用高温固相法合成一系列Ca1.96-x-yAl2SiO7:0.04Bi3+,yTb3+,xSm3+荧光材料,并通过X射线衍射,结构精修、荧光光谱等对样品性质进行表征。确定合成样品为四方晶系的单相荧光粉。通过对其荧光光谱的分析发现,由于Bi3+和Sm3+之间的MMCT作用,Bi3+?Sm3+能量迁移过程被阻碍。因为Tb到Sm之间存在能量迁移过程,因此引入Tb3+作为Bi3+到Sm3+之间能量传递的桥梁。通过对Ca1.91-xAl2SiO7:0.04Bi3+,0.05Tb3+, xSm3+荧光材料进行分析,发现随着Tb3+的引入,实现了Bi3+?Sm3+能量传递,提升了Sm3+发光强度。通过计算得出其能量传递效率达到65%。并通过调整Bi3+,Tb3+,Sm3+的掺杂浓度,在紫外光照射下得到白光发射。基于以上结果,说明Ca2Al2SiO7:Bi3+, Tb3+, Sm3+是一种很有前景的单基质白色荧光粉。