發(fā)布時(shí)間：2017-08-10 10:11

  本文關(guān)鍵詞：兩種新型硅酸鹽熒光材料的制備與發(fā)光性能研究

  更多相關(guān)文章： 白光LED 硅酸鹽 晶體結(jié)構(gòu) 光譜

【摘要】：作為新一代的照明光源,白光發(fā)光二極管(light emitting diodes,LED)由于具有較高的效率、較長(zhǎng)的使用壽命、低能耗等優(yōu)良性能,受到了人們的廣泛關(guān)注。目前熒光轉(zhuǎn)化型白光LED(簡(jiǎn)稱pc-LED)是應(yīng)用最廣泛的獲得白光的途徑,其中熒光材料作為pc-LED的重要組成部分,成為目前的研究熱點(diǎn)。目前pc-LED獲得白光的方式主要有藍(lán)光芯片復(fù)合YAG:Ce3+黃色熒光粉和(近)紫外芯片復(fù)合紅、綠藍(lán)三基色熒光粉兩種方案。而硅酸鹽由于其較好的化學(xué)與熱穩(wěn)定性,簡(jiǎn)單的合成工藝,廉價(jià)的原料可以作為優(yōu)良的熒光材料基質(zhì)。本論文選取了兩種硅酸鹽作為熒光材料的基質(zhì),系統(tǒng)的研究了它們的結(jié)構(gòu)信息以及發(fā)光性能。主要內(nèi)容如下:第一部分:通過(guò)高溫固相法,制備了Eu3+,Tb3+,Ce3+摻雜的ZnO-Y2Si2O7(YZO)。發(fā)現(xiàn)由于等比例ZnO的加入使得Y2Si2O7(YSO)發(fā)生了相變。相對(duì)于YSO,Eu3+,Tb3+和Ce3+摻雜的YZO的發(fā)光強(qiáng)度有了較大的提高。其中YZO:0.75Eu3+的發(fā)射強(qiáng)度可達(dá)商用熒光粉Y2O3:Eu3+的40%。并利用Eu3+作為結(jié)構(gòu)探針,根據(jù)“Judd Ofelt”理論,通過(guò)比較Eu3+摻雜的YZO和YSO的發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)Eu3+在YSO和YZO中占據(jù)著反演對(duì)稱和非對(duì)稱的格位,處于完全不同的晶體場(chǎng)環(huán)境。同時(shí)通過(guò)比較YZO和YSO對(duì)Ce3+的光譜的影響,同樣得到了類似的結(jié)論。第二部分:通過(guò)高溫固相法,制備了一種全新的硅酸鹽無(wú)機(jī)化合物MgGd4Si3O13,通過(guò)結(jié)構(gòu)精修,確定了這種新的化合物的晶體結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析未摻雜的MgGd4Si3O13的光譜性質(zhì),討論了基質(zhì)中存在的兩種缺陷能級(jí)。由于Ce3+由于在基質(zhì)中占據(jù)不同的格位,從而在不同的激發(fā)波長(zhǎng)下得到顏色可調(diào)的發(fā)射光譜。制備了MgGd4Si3O13:0.08Ce3+,xTb3+(0"fx"f0.7)系列樣品,通過(guò)結(jié)構(gòu)精修,討論了Ce3+,Tb3+共摻時(shí)的占位情況,通過(guò)分析光譜,討論了占據(jù)兩種格位的Ce3+對(duì)Tb3+的能量傳遞現(xiàn)象。在298 nm和340 nm的激發(fā)下,MgGd4Si3O13:0.08Ce3+,0.7Tb3+的發(fā)射強(qiáng)度相對(duì)于單摻Tb3+的樣品提高了約5.43%和99%,發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)Tb3+的濃度,可以實(shí)現(xiàn)MgGd4Si3O13:0.08Ce3+,xTb3+(0"fx"f0.7)系列樣品從藍(lán)光到綠光的顏色可調(diào)。測(cè)試了MgGd4Si3O13:0.08Ce3+,0.7Tb3+樣品在陰極射線激發(fā)下的各項(xiàng)性能參數(shù),發(fā)現(xiàn)其具有良好的導(dǎo)電性以及在陰極射線持續(xù)照射下的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：白光LED 硅酸鹽 晶體結(jié)構(gòu) 光譜
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN104.3;TN312.8
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-24
• 1.1 白光LED概述8-12
• 1.2 (近)紫外LED芯片用發(fā)光材料研究進(jìn)展12-18
• 1.2.1 三種典型(近)紫外LED芯片用發(fā)光材料介紹12-14
• 1.2.2 (近)紫外LED用硅酸鹽發(fā)光材料概述14-18
• 1.3 選題意義、思路及論文結(jié)構(gòu)18-21
• 1.3.1 選題意義18-19
• 1.3.2 選題思路及內(nèi)容19
• 1.3.3 論文結(jié)構(gòu)19-21
• 參考文獻(xiàn)21-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)24-30
• 2.1 樣品的制備24-25
• 2.1.1 樣品的制備方法24
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)原料24-25
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.2 樣品的測(cè)試與表征25-30
• 2.2.1 X-射線粉末衍射25-26
• 2.2.2 UV-VUV光譜及變溫光譜26-27
• 2.2.3 熒光壽命27
• 2.2.4 UV-VIS吸收、反射光譜27-28
• 2.2.5 陰極射線光譜28
• 2.2.6 熒光效率28-29
• 2.2.7 CIE色度坐標(biāo)29-30
• 第三章 Eu~(3+),Tb~(3+),Ce~(3+)摻雜的ZnO-Y_2Si_2O_7的制備及發(fā)光性能研究30-38
• 3.1 引言30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)30-31
• 3.3 測(cè)試結(jié)果及分析31-36
• 3.3.1 Y_2Si_2O_7-ZnO (YZO)的物相分析31-32
• 3.3.2 Eu~(3+),Tb~(3+),Ce~(3+)摻雜的ZnO-Y2Si_2O_7的光譜分析32-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 參考文獻(xiàn)37-38
• 第四章 Ce~(3+),Tb~(3+)摻雜的MgGd_4Si_3O_(13)的制備及發(fā)光性能研究38-62
• 4.1 引言38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)38-39
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論39-59
• 4.3.1 MgGd_4Si_3O_(13)的晶體結(jié)構(gòu)分析39-40
• 4.3.2 未摻雜MgGd_4Si_3O_(13)的光譜測(cè)試結(jié)果及能級(jí)分析40-43
• 4.3.3 Ce~(3+)摻雜的MgGd_4Si_3O_(13)的光譜測(cè)試及分析43-45
• 4.3.4 Tb~(3+)摻雜的MgGd_4Si_3O_(13)的光譜測(cè)試及分析45-46
• 4.3.5 Ce~(3+),Tb~(3+)共摻的MgGd_4Si_3O_(13)的晶體結(jié)構(gòu)及能量傳遞現(xiàn)象分析46-57
• 4.3.6 Tb~(3+)及Ce~(3+),Tb~(3+)共摻的MgGd_4Si_3O_(13)的陰極射線光譜測(cè)試及分析57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 第五章 結(jié)論與展望62-64
• 5.1 主要結(jié)論62
• 5.2 研究展望62-64
• 在校期間的研究成果64-65
• 致謝65

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