熒光粉作為LED產(chǎn)業(yè)不可缺少的一部分,直接關(guān)系著LED產(chǎn)品的性能好壞,顯得至關(guān)重要。藍(lán)光芯片或紫外芯片激發(fā)的高效LED用熒光粉,成為近些年來研究者們關(guān)注的熱點。硼酸鹽熒光粉作為一種傳統(tǒng)的熒光材料,因其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、制備溫度低,發(fā)光效率高等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用。本文以硼酸鹽為基質(zhì)材料,開發(fā)出適應(yīng)于藍(lán)光與紫外光激發(fā)的綠色、黃色熒光粉和紅色熒光粉等。采用高溫固相法在不同氣氛條件下制備了 BaZn2(B03)2熒光粉。在空氣氣氛條件下制備的BaZn2(B03)2熒光粉發(fā)射543nm的黃色熒光,是由于帶負(fù)電荷的氧填隙離子O;中心捕獲價帶上的光生空穴,與導(dǎo)帶上落下的光生電子輻射復(fù)合產(chǎn)生的發(fā)光。在氮氫還原氣氛條件下制備時,由于在顆粒中光生電子經(jīng)過無輻射躍遷,落入被單一電離的氧空位缺陷V。,再由缺陷回到靠近價帶,與光生空穴復(fù)合產(chǎn)生500nm的綠光發(fā)射。此類熒光粉在紫外波段有強(qiáng)烈的吸收,當(dāng)其應(yīng)用于紫外光激發(fā)三基色熒光粉合成白光LED時,可以吸收多余的紫外光。此類熒光粉更是具有很好的熱猝滅效應(yīng),當(dāng)溫度達(dá)到100℃的高溫,發(fā)光的強(qiáng)度也下降的很少。BaZn2(B03)2熒光壽命也和一般熒光粉壽命相當(dāng)。因此,BaZn2(B03)2熒光粉是一種很有潛在應(yīng)用價值的白光LED用熒光粉。采用高溫固相法制得的BaZn2(B03)2:xEu3+熒光粉,基質(zhì)的最佳激發(fā)峰為375nm,Eu3+的最佳激發(fā)峰為393nm,二者的發(fā)射峰分別位于550nm和615nm處。在550nm處的發(fā)光來自于半導(dǎo)體本身的發(fā)光,615nm處的發(fā)光來自于Eu3+的5D0→7F2的發(fā)光。當(dāng)Eu3+摻雜后,基質(zhì)的能量傳遞給Eu3+離子,使得Eu3+的發(fā)光變得更強(qiáng)。當(dāng)摻雜濃度為10%mol時,BaZn2(BO3)2:0.1Eu3+熒光粉在580nm到630nm波段擁有很強(qiáng)的紅光發(fā)射,是一種潛在的白光LED用熒光粉。采用高溫固相法制備了 BaZn2(B03)2:xEu2+熒光粉,最佳激發(fā)峰為376nm,發(fā)射峰位于500nm處。在500nm處的發(fā)光一方面來自于BaZn2(BO3)2基質(zhì)的半導(dǎo)體發(fā)光。這是由于在導(dǎo)帶上的光生電子經(jīng)過無輻射躍遷,落入被單一電離的氧空位缺陷V0,再由缺陷回到靠近價帶,與光生空穴復(fù)合產(chǎn)生可見綠色熒光的發(fā)射。另一方面,來自于Eu2+的4f65d→4f7的躍遷發(fā)射。當(dāng)摻雜濃度為7%mol時,BaZn2(B03)2:0.07Eu2+熒光粉在500nm波段擁有很強(qiáng)的綠光發(fā)射,是一種潛在的白光LED用熒光粉。采用高溫固相法制備了 Ba0.95Eu0.05Zn_x(B03)F:xMg2+系列熒光粉,在200-400nm波段具有很強(qiáng)的吸收,很適合作為紫外激發(fā)的白光LED用熒光粉。當(dāng)Mg2+取代Zn2+時,位于500nm左右的綠光的發(fā)射開始藍(lán)移。當(dāng)摻入更多的Mg2+取代Zn2+,Eu3+變得難以還原,因此有了位于586nm至615nm處的來自于Eu3+的5D0→+7F1和5D0→7F2的特征躍遷尖峰發(fā)射。Ba0.95Eu0.05Zn(B03)F發(fā)射的是綠光,當(dāng)Mg2+部分取代Zn2+時,Ba0.95Eu0.05Mg0.5Zn0.5(BO3)F發(fā)射黃綠光,當(dāng)Mg2+完全取代Zn2+時,Ba0.95Eu0.05Mg(B03)F發(fā)射黃光。因而Ba0.95Eu0.05Zn1-x(BO3)F:xMg2+系列熒光粉也是一類具有潛在應(yīng)用價值的白光LED用熒光粉。
【學(xué)位單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ422;O482.31
【部分圖文】：

圖１．１（ａ）發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)圖；（ｂ）發(fā)光二極管原理圖逡逑電流由陽極引腳經(jīng)過ＬＥＤ芯片，再由陰極引腳流出。ＬＥＤ半導(dǎo)體芯片發(fā)出逡逑的光被熒光粉吸收，然后釋放出熒光，從而實現(xiàn)ＬＥＤ的復(fù)合發(fā)光。半導(dǎo)體的導(dǎo)逡逑帶和價帶之間的能帶帶隙值越大，即聲子能量越大，產(chǎn)生的光子的能量就會越逡逑高。光的波長和能量成反比，光子的能量越高，波長反而越短。在可見光區(qū)域，逡逑

然后再設(shè)置管式爐程序，進(jìn)行樣品的燒結(jié)。待樣品燒結(jié)結(jié)束后，先關(guān)閉逡逑管式爐電源，再依次關(guān)閉氣瓶閥門，氣流計閥門，進(jìn)氣閥門，出氣閥門。待樣逡逑品冷卻至室溫，取出碾磨放入防潮柜以備測試。高溫固相法的流程如圖２．１所示：逡逑Ｃ通入燒結(jié)需要藥品裝入＾逡逑氣筑，乜溫?zé)湃朕D(zhuǎn)式＾＾逡逑磨得進(jìn)行測＾逡逑圖２．１實驗工藝流程圖逡逑１０逡逑

逡逑圖３．１給出了邋８５０°Ｃ下保溫４ｈ所得的空氣氣氛，氮氫還原氣氛和氬氣氣氛逡逑三種不同氣氛條件下，ＢａＺｎ２（Ｂ０３）２熒光粉的ＸＲＤ圖譜與標(biāo)準(zhǔn)圖譜的比較�？慑义弦钥闯鋈M樣品的衍射峰，無論是在空氣氣氛，氮氫還原氣氛還是在氬氣氣氛逡逑條件下，均能有很高的結(jié)晶度，且均與標(biāo)準(zhǔn)卡片的圖譜相吻合，可以認(rèn)定，所逡逑得的樣品形成了較純的ＢａＺｎ２（Ｂ０３）２，圖３．２為氮氫還原氣氛燒結(jié)制得樣品在掃逡逑描電鏡下的形貌，分辨率為可以大概看出樣品顆粒直徑大小約為］ＯＯｎｍ逡逑左右。逡逑邐Ｏｂｓｅｒｖｅｄ逡逑邐Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ逡逑邐Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ逡逑Ｂｒａｇｇ邋ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ逡逑ｊ邋Ｉ邋．逡逑＇邋，邋？邋、ｌ邋￣邋Ｉ邋■丨邋Ｉ邋：邋．ｉｒ邋■邋Ｉ！邋ＩＩ邋；．邋ＩＩ邋■：邋Ｉ邋＾邋■邋１邋１邋：，ｔ邋１邋ｒ邋；１＾邋Ｍｌ邋ｔ邋１邋＇Ｉ邋＇Ｈ邋？邋？Ｍ：邋ＨＩ邋１邋｜邐？邋？ｌｌｌ逡逑１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６０邐７０邐８０逡逑２０（ｄｅｇｒｅｅ）逡逑圖３．３邋ＢａＺｎ２（Ｂ０３）２的ＸＲＤ精修圖譜逡逑「ｉＡ：邋ｖ邋＾邋ｉ邋廣逡逑圖３．４邋ＢａＺｎ２（Ｂ０３）２的晶胞結(jié)構(gòu)圖逡逑圖３．３為ＢａＺｎ２（Ｂ０３）２５（＾Ｈｌ｜得到的ＸＲ丨）圖譜，中間的線條為樣品的測試結(jié)逡逑果和計算得到的結(jié)果的差值

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本文編號：2809744