适于近紫外激发的铕离子激活的荧光粉的发光性能

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本文采用高温固相法制备了一些适合近紫外LED芯片激发的荧光粉,探索了其最佳合成条件以及杂质的最佳掺杂浓度,分析了样品的晶体结构,通过样品的光致激发与发射光谱的测试,研究了其发光性能。主要内容如下:  (1)合成了Ba2-xCa(PO4)2:xEu2+蓝色荧光粉,研究了激活剂Eu2+掺杂浓度,焙烧时间及合成温度对其发光性质的影响。XRD谱显示,增大Eu2+掺杂量,衍射峰向大角度方向微偏移。365nm激发下样品发射455nm宽谱带蓝光。最佳合成条件为T4,最佳掺杂浓度为0.04。Eu2+自身浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。  (2)合成了Sr1-xBaxAl2O4:Eu2+荧光粉。XRD显示,当钡掺杂量x变化时,样品存在单斜SrAl2O4和简单六方BaAl2O4两种晶体结构。在360 nm激发下,样品发射光谱随x的增大由绿光单一发射(λmax=516nm)逐渐向蓝绿光双发射(λmax1=441nm,λmax2=486nm)转变。实验知Sr0.5Ba0.5Al2O4:Eu2+发光效果较好,在Eu2+浓度为0.29%时,双发射峰强度最大,研究表明其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。  (3)合成了BaMg2(PO4)2:Eu3+橙红色荧光粉。XRD显示样品为纯相BaMg2(PO4)2晶体结构。该样品适于UV-LED管芯激发,主发射为595nm(5D0→7F1),614nm(5D0→7F2)和700nm(5D0→7F4)。增大Eu3+浓度将促使5D0→7F1跃迁而相对抑制5D0→7F2跃迁。Li+、Na+、K+电荷补偿均能提高发射强度;增大补偿离子半径可提高5D0→7F2电偶极跃迁几率。  (4)合成了电荷补偿的BaMg1.99-x(PO4)2:0.01Eu3+,xN+(N=Li,Na,K)荧光粉,简要分析了Eu3+价态稳定性,研究了电荷补偿离子Li+、Na+、K+对晶体结构及发光性质的影响。XRD显示,补偿离子的引入影响了晶相。单掺Eu3+因价态不稳定会转化为Eu2+。研究Li+、Na+、K+对发射的影响显示,加入适量的Li+,可提高样品橙光发射(5D0→7F1)的几率;而加入适量的K+,可提高样品红光发射(5D0→7F2)的几率。
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