(Zn,Cd)S∶Cu,Cl发光材料的热释发光

在ZnS中分别掺杂质量分数为5%、7%、10%、15%、20%的CdS,得到一系列(Zn,Cd)S∶Cu,Cl粉末电致发光材料样品。测量样品材料的热释发光曲线,发现五个样品在温度-180～-20℃范围内均有两个明显的热释发光峰。CdS含量的变化对材料中陷阱的种类和陷阱深度没有明显的影响,两个峰值温度在-150℃和-50℃附近。Cd离子的掺入改变了材料较深陷阱中载流子的浓度,随着CdS量的增加,使得在-50℃的热释发光峰的相对强度增大。通过测量样品的发光光谱和发光亮度,发现随着CdS含量的增加,样品材料的发射光谱向长波方向移动,发光亮度呈下降的趋势。     

(Zn,Cd)S：Cu,Cl发光材料的热释发光

在ZnS中分别掺杂质量分数为5%、7%、10%、15%、20%的CdS,得到一系列(Zn,Cd)S:Cu,Cl粉末电致发光材料样品。测量样品材料的热释发光曲线,发现五个样品在温度-180～-20℃范围内均有两个明显的热释发光峰。CdS含量的变化对材料中陷阱的种类和陷阱深度没有明显的影响,两个峰值温度在-150℃和-50℃附近。Cd离子的掺入改变了材料较深陷阱中载流子的浓度,随着CdS量的增加,使得在-50℃的热释发光峰的相对强度增大。通过测量样品的发光光谱和发光亮度,发现随着CdS含量的增加,样品材料的发射光谱向长波方向移动,发光亮度呈下降的趋势。     

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。     

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.     

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。     

ZnS:Mn,Cu粉末ESR谱和发光特性的分析

本文用电子计算机模拟和拟合的方法分析不同浓度ZnS:Mn,Cu(ZnS:Mn)粉末的电子自旋共振(ESR)谱,从获得的有关Mn²⁺离子中心类型及其分布的信息,说明ZnS:Mn,Cu交流电致发光亮度对浓度的依赖关系(最高亮度对应大约0.7%g/g的Mn浓度),探讨材料制备过程中灼烧温度和冷却方式等条件的影响。     

电子型超导体Pr1.85Ce0．15CuO4—δ中Cu位V替代对超导电性的影响

本文研究了Pr1.85Ce0．15CuO4-δ（PCZA））中V^4＋离子替代Cu^2＋离子后对其超导电性的影响．Pr1.85Ce0．15Cu1-xVxO4-δ（x=0～0．10）电阻率测量结果显示：微量（x≤0．04）V^4＋离子替代Cu^2＋离子可以改善样品的超导电性；随着替代量的增加，体系的超导电性逐渐被抑制，x=0．08时超导电性消失．我们主要从样品的微观结构和载流子浓度两个方面的变化分析了V^4＋替代Cu^2＋对PCCO超导电性的影响机制．霍尔系数实验结果表明，替代量较少时，体系中载流子浓度随着x的增加而增加，有助于超导电性的改善，但是当替代量增加到一定程度时，晶格畸变程度的增大和顶点氧的出现，抑制了超导电性．     

Ⅱ-Ⅵ族化合物薄膜电致发光

电致发光薄膜是平板显示器的重要材料之一,我们从研究ZnS:Mn,Cu直流电致发光薄膜的大面积稳定发光开始,首次将稀土离子引进直流电致发光薄膜,实现了各色的直流电致发光,并研究其激发机理、过热电子的能量分布、稀土离子的碰撞截面和稀土离子发光中心在晶格中的位置等。在国内首先研制成功ZnS:Mn交流电致发光薄膜计算机终端显示器,并扩大面积到640×480像素(对角线10英寸)。为了实现彩色化显示,研制出稀土离子掺杂的各色交流电致发光薄膜。研究不同稀土离子在薄膜中的浓度猝灭,以便提高薄膜的发光亮度。在致力于实现彩色的过程中,首要的任务是提高蓝色电致发光薄膜的亮度和探索新的蓝色电致发光薄膜材料:从ZnS:TmF₃到CaS:TmF₃,发光亮度有了很大的提高;使SrS:Ce薄膜蓝色电致发光的亮度超过1000cd/m²;同时探索纳米Si和非晶Si/SiO₂超晶格结构的蓝色电致发光。成功地实现了ZnS:Mn/SrS:Ce白色电致发光和SrS:HoF₃三基色线谱发射的白色电致发光,发光亮度也超过1000cd/m²。     

高场电致发光过程的动力学分析

本文通过对交流(ZnS:Mn,Cu)和直流(ZnS:Mo,Cu(Cu))两种不同结构的粉末发光材料的发光光谱,时间分辨发光光谱,电流波形,发光亮度波形,发光衰减以及发光强度与掺杂浓度的关系等方面的研究,对Mn和Cu这两种不同类型的发光中心的高场电致发光过程进行了分析,并用一个统一的模型对两种不同类塑的发光中心建立了发光动力学方程,由此解得Mn中心和Cu中心的发光强度随时间的变化规律表达式,它们分别包括了Mn中心和Cu中心发光亮度波形的所有情形。我们从动力学分析出发,找到了影响Cu中心和Mn中心发光强度的主要因素,并从理论上预言了提高发光强度的可能途径。     

紫外线激发后KCl:Cu+的光激励发光

用固相反应法制备了KCl：Cu^＋多晶样品。经紫外光辐照后，用560nm的光照射能产生近紫外蓝光的光激励发光。研究表明，Cu^＋作为发光中心，经紫外光辐照后并没有产生Cu^＋到Cu^＋的变价，即Cu^＋不是空穴俘获中心，而阴离子空位充当电子陷阱。当激发后的样品受到光激励时，电子与空穴中心或Vk心复合后将能量传递给Cu^＋离子，产生d-s跃迁的特征发射。     

Thermoluminescence characteristics of inorganically and organically capped ZnS:Cu nanophosphors

ZnS:Cu nanophosphors were prepared by wet chemical methods and characterized by X-ray diffraction (XRD). The typical morphologies of the nanophosphors were investigated by scanning electron microscopy (SEM). The thermoluminescence (TL) properties of inorganically and organically passivated ZnS:Cu nanophosphors were investigated after γ-irradiation using a ⁶⁰Co source at room temperature. The TL glow curve of capped ZnS:Cu showed variation in TL peak and intensity as the capping agent was changed. Amongst the synthesized samples the TL glow curve of SiO₂ capped ZnS:Cu showed the highest TL intensity. It has been found that TL response of SiO₂ capped ZnS:Cu is linear in the range 10-550 Gy. A discussion of the obtained results is also presented.     

Optical properties of electroluminescent ZnS doped with Cu+, Mn2+ and Gd3+ ions

ZnS:Gd, ZnS: Cu, Gd and ZnS: Mn, Gd phosphors have been prepared by firing the samples in argon atmosphere. Spectral distributions in these phosphors are discussed with appropriate mechanism. ZnS:Cu, Gd and ZnS:Mn, Gd are found to be examples of multiple band phosphors. Enhancement and quenching of the emission band intensities of all these phosphors have been studied inpel emission. It is observed that Gd³⁺ ions play an important role in transferring their excitation energy to other centres. The voltage and frequency variation ofel brightness are in agreement with collision excitation mechanism in Schottky barrier at the metal semiconductor interface. Studies in phosphorescence and thermoluminescence of these phosphors have also been carried out. It is observed that trap-depth changes slowly with temperature and dopant concentration. The values of trapping parameters have been evaluated. The irregular variation of the life-time of electrons in the traps. with temperature shows the existence of retrapping in these phosphors.     

Valency and solubility limit of Cu ions in cubic and hexagonal phases of ZnS:Cu:Mn:Dy(Cl) phosphors

Polycrystalline ZnS:Cu:Mn:Dy (Cl) phosphors with varying concentration of Cu and fixed concentrations of Mn and Dy have been prepared, XRD studies showed that the cubic — hexagonal phase transformation in the phosphors is a sensitive function of Cu concentration so that cubic phase dominates at higher Cu concentrations. It has also been found that Cu enters into the cubic ZnS phase as Cu⁺ while in hexagonal ZnS phase as Cu²⁺ and their solubility limits are around 0.1 wt.% and 0.25 wt.% respectively. Attempt has been made to confirm the existence of Cu⁺ in cubic phase and Cu²⁺ in hexagonal phase from EL emission spectra of the phosphors.     

核-壳结构的ZnS:Cu/ZnS纳米粒子的制备及发光性质研究

制备了核-壳结构的ZnS:Cu/ZnS纳米粒子以及普通的没有壳的Cu2 掺杂的ZnS纳米粒子,研究了ZnS无机壳层对ZnS:Cu纳米粒子发光性质的影响.透射电子显微镜、激发光谱和发射光谱的研究表明,后加入的Zn2 离子在已经形成的ZnS核表面生长,形成ZnS壳层;而适当厚度的ZnS壳层可以钝化粒子表面,减少无辐射复合中心的数目,抑制表面态对发光的不利影响,提高ZnS:Cu纳米粒子中Cu2 离子在450 nm左右的发光强度.     

A new method for the numerical analysis of thermoluminescence glow curve

A new method to analyze the thermoluminescence (TL) glow curve has been presented. It has been shown that this method is efficient and fast in generating the TL glow curves and can be adopted in a numerical curve fitting for obtaining the relevant TL parameters of a given TL glow curve data. This new method is based on a general approximation (GA) which assumes only that the concentration of the electrons in the conduction band is negligible when compared with the concentration of the electrons in the traps. The GA method has been tested against the reference glow curve data which was generated by the full iteration method without any prior approximation in the one-trap-one-recombination-centre model. By finding the best fit between the reference data and the curves generated by the GA method, the values of the kinetics parameters have been determined. Also, the general order kinetics (GOK) and the peak shape method have been examined. The fitted values of the activation energy and the initial concentration of electron by the GA method match reasonably well with the original value.     

从热释光曲线同时确定电子复合与俘获之比及陷阱深度

复合发光的本质是两种载流子的复合,但其衰减规律则视具体情况可以从一个极限(指数)变到另一个极限(抛物线),即复合发光是一个连续变化的过程。这主要取决于导带电子的行为,导带电子的行为可以用电子与离化发光中心复合与被陷阱俘获之比来表示。加热发光是在变化温度下的发光弛豫,它既与复合与俘获之比有关,还是陷阱深度的函数,因此在利用加热发光曲线测定陷阱深度时,要同时确定这两个参数。利用热释光动力学模型及其原理,对其发光过程进行了分析,解释了热释光过程既不是一个单分子过程也不是一个双分子过程,这两个过程实际是两个极端情形,都是近似。文章同时利用一些工具软件具体计算了ZnS:Cu, Co的陷阱深度及电子复合与俘获概率之比,精确的计算了这些参数,得n₀ =2.6, ε=0.86eV。     

微波吸收法研究Mn,Cu掺杂对ZnS:Mn,Cu光生载流子复合过程的影响

采用微波吸收法，测量了ZnS:Mn,Cu粉末材料受到超短脉冲激光激发后，其光生电子和浅束缚态电子的衰减过程.发现Mn,Cu的浓度对导带电子的寿命有明显的影响，提高掺杂浓度会使光生电子的寿命大大缩短，还研究了掺杂浓度对光致发光强度的影响. 关键词： 发光材料 硫化锌 光电子 微波吸收技术     

AC electroluminescence of ZnS: Cu,Cl, Mn thin films in the structure In2O3(Sn)-ZnS: Cu,Cl, Mn-SiOx-Al

AC electroluminescence of ZnS: Cu, Cl, Mn thin films in the structure In₂O₃(Sn) - ZnS: Cu, Cl, Mn-SiO_x Al was studied. Vacuum-evaporated films 0.5 to 2.0 μm thick, excited with sinusoidal voltage of 80–200 V and up to 2 kHz gave the luminance response fulfilling Alfrey-Taylor's relation. Thus the electroluminescence model, suggested by these authors for a ZnS monocrystal, can be applied also for ZnS thin films.