Ⅱ-Ⅵ族粉末发光材料之进展

一、前言 迄今为止,Ⅱ—Ⅵ族粉末发光材料还是被广泛应用,并被认为是大有前途的发光材料。特别是ZnS、CdS这类最早的材料,如现在还大量生产的被用到彩色电视中的蓝粉ZnS:Ag,还未找到其它更好的基质材料来取代它。至于对电致发光而言,不论是     

ZnS型发光材料光老化的研究

用X射线衍射谱证实了ZnS光致发光材料经紫外线照射后,体色逐渐变灰至黑是由于ZnS离解析出Zn所引起并发现尚有其它组分存在.还研究了不同波长的紫外线照射和材料粒经大小对ZnS发光材料光老化的影响得出一些新的实验结果.     

退火处理对ZnS: Cu,Mn电致发光材料亮度的影响

ZnS系列电致发光已经在低亮度照明、液晶显示、汽车和航空仪表等领域得到广泛的应用.Mn、Cu是ZnS电致发光材料常用的激活剂,Mn²⁺在晶体中形成橙色发光中心,发光中心波长580nm;Cu⁺在晶体中不但形成发光中心,还形成发光所必需的Cu_xS,因此二者对发光亮度有明显的影响.由于ZnS:Cu,Mn橙色发光材料中的Mn掺杂量较大,影响了发光材料的内在结构,在灼烧过程中Mn化合物的其他成分还可能对发光材料的亮度产生了不利的影响,导致发光材料的亮度远低于蓝绿色材料.采用在退火过程中添加适量的Mn、Cu化合物,通过低温扩散的方式,使Mn²⁺均匀进入到ZnS晶格,获得了亮度较高的ZnS:Cu,MnACEL粉末材料.并对制备工艺中Cu、Mn含量、掺杂Mn化合物的形式、退火温度等对发光亮度的影响进行了讨论.实验中发现,在三种Mn化合物中(碳酸锰、乙酸锰、硫酸锰),以乙酸锰掺杂的材料亮度最高.得到Mn(以乙酸锰为添加物)的添加量为2%、Cu的添加量为0.1%、退火温度为700℃时,所制备的材料亮度最高.低温退火时掺杂Mn的材料亮度比常规材料的亮度高出1倍.     

退火处理对ZnS∶Cu,Mn电致发光材料亮度的影响

ZnS系列电致发光已经在低亮度照明、液晶显示、汽车和航空仪表等领域得到广泛的应用。Mn、Cu是ZnS电致发光材料常用的激活剂,Mn2+在晶体中形成橙色发光中心,发光中心波长580 nm;Cu+在晶体中不但形成发光中心,还形成发光所必需的CuxS,因此二者对发光亮度有明显的影响。由于ZnS∶Cu,Mn橙色发光材料中的Mn掺杂量较大,影响了发光材料的内在结构,在灼烧过程中Mn化合物的其他成分还可能对发光材料的亮度产生了不利的影响,导致发光材料的亮度远低于蓝绿色材料。采用在退火过程中添加适量的Mn、Cu化合物,通过低温扩散的方式,使Mn2+均匀进入到ZnS晶格,获得了亮度较高的ZnS∶Cu,Mn ACEL粉末材料。并对制备工艺中Cu、Mn含量、掺杂Mn化合物的形式、退火温度等对发光亮度的影响进行了讨论。实验中发现,在三种Mn化合物中(碳酸锰、乙酸锰、硫酸锰),以乙酸锰掺杂的材料亮度最高。得到Mn(以乙酸锰为添加物)的添加量为2%、Cu的添加量为0.1%、退火温度为700℃时,所制备的材料亮度最高。低温退火时掺杂Mn的材料亮度比常规材料的亮度高出1倍。     

ZnS:Mn2+,Sm3+粉末材料中Mn2+和Sm3+之间的能量传递

研究了ZnS粉末材料中Mn2+中心和Sm3+中心之间的相互作用.通过测量单独由Mn2+或Sm3+掺杂及Mn2+,Sm3+同时掺杂的ZnS粉末材料的发射光谱、激发光谱、发光衰减以及选择激发发光光谱,证实了Mn2+和Sm3+之间存在偶极子-偶极子相互作用的无辐射能量传递.同时还计算了能量传递几率和传递效率.     

ZnS:Mn摩擦发光特性的研究

本文报道了ZnS:Mn具有良好摩擦发光性能。研究了ZnS:Mn发光中心Mn^2 及其含量以及样品的灼烧温度、灼烧时间等条件对样品发光特性的影响。优化浓度配比和制备条件制备出了较高摩抢擦发光效率的ZnS:Mn摩擦发光材料。摩擦发光机理可能是由于机械能使ZnS:Mn的电子从基态激发到激发态所致,而具有较高的摩擦发光效率可能来源于ZnS:Mn具有较宽的激发能量范围。     

低温扩散Mn2+制备ZnSⅩⅣMn,Cu电致发光材料

研究了不同Mn的化合物掺杂在不同退火处理条件下对ZnSⅩⅣMn,CuACEL粉末的发光亮度的影响.在低温下扩散Mn²⁺掺杂的方法,有效降低了Mn盐中其它杂质对发光的影响,和直接高温法制备的ZnSⅩⅣMn,CuACEL材料相比,提高了材料的发光亮度.     

《国外信息显示》一九七三年分类目录

一无机发光材料的一般问题: 发射光谱 余辉测量 光和颜色的测量 国外无机晶体发光研究概况 发光材料的能带结构 体效应场致发光 一种联合的发光中心 等电子陷阱二场致发光显示器件和材料: CdS:Cu粉末磷光体直流场致发光(DCEL)性质的研究 利用场致发光屏作发光天棚的可能性 粉末场致发光屏亮度的测量 粉末材料EL效率的测量 n一班族化合物粉末的直流场致发光 ZnS薄膜场致发光 粉末场致发光应用现状 薄膜PC一EL夹层型象加强器 碱卤晶体的场致发光简讯:一种硫化镐场致发光器件 ZnS:TbF3薄膜的直流场致发光 Mn注入的ZnS薄膜场致发光元件…     

SiO2包覆对ZnS纳米材料发光的增强机制

为了明确团聚现象及表面性质对ZnS纳米材料发光性质的影响,采用SiO₂对ZnS材料进行了表面修饰,并对ZnS及ZnS/SiO₂复合材料的光学性质进行对比研究.采用吸收光谱分析了包覆前后光吸收性质的差异,发现SiO₂包覆后ZnS纳米材料的带边由333 nm红移至360 nm.为了研究ZnS纳米材料与ZnS/SiO₂纳米复合材料的光发射性质,分别对含纳米材料的水溶液样品及粉末样品的发光光谱进行了采集.对比研究的结果表明,SiO₂包覆后ZnS纳米材料在蓝紫光区的发光得到了明显增强.以氙灯作为激发光源所获得荧光光谱显示ZnS/SiO₂粉末样品发光的积分强度增大为原来的17.5倍,但相同条件下针对溶液样品的测试结果显示其发光强度只增大了1.1倍,这种增强可用SiO₂的存在抑制了ZnS纳米粒子间的团聚来解释,且这一推断由325 nm紫外激光激发下获得的光致发光数据进行了验证.     

ZnS薄膜参数对有机/无机复合发光器件特性的影响

半导体量子点(QDs)具有发光效率高和发光波长可调等特点。采用胶体CdSe QDs作电致发光器件的有源材料,TPD(N,N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine)作空穴传输层,ZnS作电子传输层,研究了有机/无机复合发光器件ITO/TPD/CdSe QDs/ZnS/Ag的电致发光特性。TPD和CdSe QDs薄膜采用旋涂方法、ZnS薄膜采用磁控溅射方法沉积,器件表面平整。CdSe QDs的光致发光和电致发光谱峰位波长均位于～580 nm,属于量子点的带边激子发光。我们与以前的ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag发光器件结构进行了对比,发现新的器件结构的电致发光谱没有观察到QDs表面态的发光,而且新器件的发光强度是ITO/ZnS/CdSe QDs/ZnS/Ag结构的～10倍。发光效率的提高归因于碰撞激发与载流子注入两种发光机制并存的结果：一方面电子经过ZnS 层加速后,碰撞激发CdSe QDs发光;另一方面,空穴从TPD层注入CdSe QDs 与QDs中激发的电子复合发光。我们进一步研究了ZnS电子加速层厚度对发光特性的影响,选择ZnS薄膜的厚度分别是80,120 和160 nm,发现随着ZnS层厚度增大,器件启亮电压升高,EL强度增大,但是击穿电压降低。EL峰位随着ZnS厚度的减小发生明显蓝移,对上述实验现象进行了机理解释。     

ZnS∶Zn,Pb宽带蓝色发光和发光机制

用固相反应法制备了一系列ZnS∶Zn,Pb荧光粉.改变不同的灼烧温度和激活剂的掺杂量,通过对灼烧后荧光粉进行光谱分析,我们发现Pb2+在ZnS基质中的发光与制备条件有关:灼烧温度为800～950℃时,能得到Pb2+在ZnS基质中的蓝色发光.测量了其光致发射光谱、激发光谱,以及灼烧后荧光粉的成分.研究了阴极射线下ZnS∶Zn,Pb荧光粉的相对发光亮度与荧光粉电压的关系,ZnS∶Zn,Pb的相对亮度比ZnS∶Ag,Cl的高,比ZnS∶Zn更高.研究了发光衰减时间与温度的关系,得到了ZnS∶Zn,Pb的蓝色发光可能来源于Pb2+的D波段发射的结论.并对其发光机制进行了一些探讨.这种新型蓝粉可应用于VFD和FED等低压显示屏.     

~(147)Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉的研究

以高纯ZnS粉末为基质,采用高温转相、扩散,以及表面涂敷工艺,制得了147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉。分析了ZnS∶Cu,Cl的晶体结构,测量了ZnS∶Cu,Cl的激发光谱、发射光谱、发光亮度。其晶体结构主要是六方纤锌矿型结构,激发光谱峰值波长为341nm,发射光谱峰值波长为513nm,初始发光亮度达到312mcd/m2。由激发光谱的峰值波长341nm推算得到六方ZnS晶体的禁带宽度为3.64eV。分析了147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉的发光寿命,其发光寿命达到5年以上。还探讨了该放射性发光粉的发光机理。147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl的稳定发光,实际上是激发过程与复合过程的准平衡。ZnS∶Cu,Cl的绿色发光来源于深施主-深受主对的复合发射。实验结果的分析表明,ZnS∶Cu,Cl中深施主-深受主之间的能级间隔约为2.42eV。     

ZnS型交流粉末场致发光材料的制备

场致发光材料的制备方法由于经济利益的原因,关键性的详细情节常常是不公开发表的,同时也由于对发光体的结构包括杂质缺陷的性质还缺乏确切的了解,因此在制备材料方面也就没有找到一个按照需要进行设计而主要不是依赖于经验的方法。虽然各种方法都不一样,但都遵循着前人某些基本研究的成果。这些成果主要可以归纳为Kröger[1-3]Riehl[4-5]关于ZnS发光化学方面的工作和ZnS场致发光激发机理是碰撞离化[6]。     

利用电导率测量方法研究不同粒径ZnS高压相变过程

利用在金刚石对顶砧上集成的金属电极,对不同粒径的ZnS材料进行了高压原位电导率测量. 粒径为2 μm的体材料ZnS在15 GPa时,电导率迅速增大5个数量级,表明体材料ZnS此时发生了从闪锌矿到岩盐矿的结构相变. 而粒径6 nm的纳米材料ZnS的结构相变压力为21 GPa. 电导率测量结果还表明纳米 ZnS比体材料ZnS还具有更宽的迟滞区间.     

147Pm激发的ZnS：Cu,Cl发光粉的研究

以高纯ZnS粉末为基质,采用高温转相、扩散,以及表面涂敷工艺,制得了¹⁴⁷Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉。分析了ZnS:Cu,Cl的晶体结构,测量了ZnS:Cu,Cl的激发光谱、发射光谱、发光亮度。其晶体结构主要是六方纤锌矿型结构,激发光谱峰值波长为341nm,发射光谱峰值波长为513nm,初始发光亮度达到312mcd/m₂。由激发光谱的峰值波长341nm推算得到六方ZnS晶体的禁带宽度为3.64eV。分析了¹⁴⁷Pm激发的ZnS:Cu,Cl发光粉的发光寿命,其发光寿命达到5年以上。还探讨了该放射性发光粉的发光机理。¹⁴⁷Pm激发的ZnS:Cu,Cl的稳定发光,实际上是激发过程与复合过程的准平衡。ZnS:Cu,Cl的绿色发光来源于深施主-深受主对的复合发射。实验结果的分析表明,ZnS:Cu,Cl中深施主-深受主之间的能级间隔约为2.42eV。     

掺稀土的Y_2O_3粉末层的场致发光

通过选择适当的稀土离子掺入ZnS中,可以获得各种可见的场致发光,这也提供了获得我们感兴趣的彩色显示器的可能性。但是,由于稀土离子在ZnS晶格里的溶解度很低,所以还不能得到高效率的稀土掺杂的ZnS场致发光。     

多晶的离子注入

§1 前言 电致发光元件的研究,直到现在还没有达到当初所期望的较大的进展,特别是对于Ⅱ—Ⅳ族化合场ZnS的EL进行了深入的研究,但在应用上还存在亮度,寿命等问题。ZnS系半导体作为可见发光材料,具有很多物理和化学特征,并且容易偏离化学比,所以不用说发光的理论研究,就是在说明是否发光的单纯现象方面,也是非常困难的。电致发光元件的分类有几种,按电压可分为直流EL和交流EL。交流EL本质是激发和发光过程间有半周期的延迟,更确切地说是指steinberger等人的学说所表示的现象,为方便起见,我们认为它是指加交流电压时发光的场合。     

(Zn、Cd)S:Cu、Br黄色交流电致发光材料的晶体结构和发光特性

本文首次提出一种制备黄色交流粉末电致发光材料的新方法.在以ZnS为基质的绿色材料的基础上,低温扩散CdS,获得系列黄材料.并测量了晶体结构和发光特性.     

交流粉末场致发光材料

本文描述了粉末场致发光材料的制备工艺方法和发光性能的测试结果.在交流电场激发下。比较了绿色材料ZnS:Cu,Eu(以铜铕激活的硫化锌)、红色材料(Zn,Cd)(S,Se):Cu,Gd(以铜钆激活的硫硒化锌镉)和蓝色材料ZnS:Cu,Cl(以铜氯激活的硫化锌)的发光性能.在300V,600Hz电场激发下,它们的发光亮度依次在～120尼特、～10尼特和～80尼特以上.实践表明,这些材料正日益广泛地用于工业、农业和国防上,有广阔的应用前景. 一、引 言 交流粉末场致发光材料,是主要以硫化锌等II-VI族化合物为基质,经掺杂、加热处理之后,在交流(或脉冲)电场作用下,发出可…     

ESR在ACEL ZnS:Mn,Cu和ZnS:Cu材料研究中的应用

ZnS:Mn,Cu粉末发光材料的ESR谱随Mn2+浓度和制备条件的不同有着明显的变化。根据耦合Mn2+的ESR谱理论分析,计算ESR谱参数及其饱和现象表明,当Mn2+浓度>0.2%,Mn2+开始形成离子团,Mn2+团的形成和Mn2+离子与晶格间耦合随Mn2+浓度的增大而增强是发光浓度猝灭的主要原因,Mn2+浓度约为0.7%具有最高发光亮度。本文还讨论了退火条件对ZnS:Mn,Cu ESR谱的影响以及老化的ZnS:Cu中Cu2+的ESR谱。