Tb3+∶YAG单晶荧光层中掺杂Ga3+的荧光敏化作用

采用液相外延工艺成功制备了Tb3 + ∶YAGG单晶荧光层 ,研究了Tb3 + 激活YAG主晶格外延层中Ga3 + 掺杂的荧光敏化效应 ,可以看到在Tb3 + 荧光得到显著增强的同时 ,外延荧光层发光的饱和特性也有所改善。实验中观察到了Ga3 + 掺杂后基质晶体吸收边缘向长波方向展宽 ,并与Tb3 + 的7F6 9E、7E典型吸收峰发生交叠的现象 ,用基质与Tb3 + 之间的声子耦合解释了上述Tb3 + ∶YAGG外延层中所存在的能量传递、荧光敏化现象。基质与掺杂激活中心间能量传递机制的建立将会为基于YAG主晶格的高效荧光材料研究提供一个新的思路。     

Tb^3＋：YAG单晶荧光层中掺杂Ga^3＋的荧光敏化作用

采用液相外延工艺成功制备了Tb^3 ：YAGG单晶荧光层，研究了Tb^3 激活YAG主晶格外延层中Ga^3 掺杂的荧光敏化效应，可以看到在Tb^3 荧光得到显著增强的同时，外延荧光层发光的饱和特性也有所改善。实验中观察到了Ga^3 掺杂后基质晶体吸收边缘向长波方向展宽，并与Tb^3 的^7Fe6-^9E、^7E典型吸收峰发生交叠的现象，用基质与Tb^3 之间的声子耦合解释了上述Tb^3 ：YAGG外延层中所存在的能量传递、荧光敏化现象。基质与掺杂激活中心间能量传递机制的建立将会为基于YAG主晶格的高效荧光材料研究提供一个新的思路。     

对叔丁基杯[8]芳烃稀土配合物的合成、表征及荧光研究

合成了以RE3 (Sm3 ,Eu3 ,Tb3 ,Dy3 )及Tb3 掺杂Ln3 (La3 ,Gd3 ,Y3 )为中心,以对叔丁基杯[8]芳烃(LH8)及DMF,DMSO为配体的两个系列14种同核与掺杂稀土固体配合物,对其进行了元素分析、摩尔电导、热谱、红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱的测定及荧光性能研究.荧光光谱的测试表明,所有Tb3 及其掺杂配合物具有较强的特征荧光,第二配体DMF对Tb3 及其掺杂配合物的荧光增强作用比DMSO更明显,掺杂荧光惰性离子对Tb3 的荧光增强作用顺序为La3 ＜Gd3 ＜Y3 .     

Si掺杂对AlGaInP/GaInP多量子阱性能的影响

采用LP-MOCVD技术在n-GaAs衬底上生长了AlGaInP／GaInP多量子阱红光LED外延片。以X射线双晶衍射技术和光致发光技术对外延片进行了表征,研究了Si掺杂对AlGaInP／GaInP多量子阱性能的影响。研究表明：掺Si能大大提高(Al0．3Ga0.7)0.5In0.5P／Ga0.5In0.5P多量子阱的发光强度。相对于未故意掺杂的样品,多量子阱垒层掺Si使多量子阱的发光强度提高了13倍,阱层和垒层均掺Si使多量子阱的发光强度提高了28倍。外延片的X射线双晶衍射测试表明,Si掺杂并没有使多量子阱的界面质量变差。     

铽掺杂氟化钙绿色荧光粉的合成及发光性能

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正丁醇、环己烷和水组成的微乳液体系在水热环境下制备了一系列不同Tb3+掺杂浓度的CaF2:Tb3+荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量色散光谱仪(EDS)来表征荧光粉的晶体结构、颗粒大小、形貌及成分,利用荧光的激发光谱和发射光谱以及荧光衰减曲线来表征荧光粉的荧光性能。实验结果表明:XRD测试结果与立方相CaF2吻合;SEM图像显示CaF2:Tb3+荧光粉呈球形,且大小约为30nm;荧光粉中Tb3+的最佳掺杂物质的量浓度为6%;光致发光发射光谱表明在259nm光激发下该CaF2:Tb3+荧光粉发出强的绿光。杰出的荧光特性使CaF2:Tb3+荧光粉在荧光标记应用中成为一种有前景的绿色荧光粉。     

Tb3+和Na2WO4共掺杂SiO2材料的制备及其发光性质

通过溶胶-凝胶技术制备了稀土离子Tb3 和Na2WO4共掺杂的SiO2材料,利用DTA-TG,IR,XRD等测试手段研究了材料的结构。材料属于非晶态,800℃退火后Tb3 和Na2WO4共掺杂样品的主要结构为SiO2的网状结构。通过三维荧光光谱,荧光激发光谱和发射光谱,分析探讨了Na2WO4对掺稀土离子的SiO2体系发光性质的影响。结果显示,在230nm激发下,样品显示Tb3 的5D4—7Fj(j=4,5,6)和5D3—7Fj(j=4,5,6)发射光谱,在紫外灯的照射下,发射均匀的蓝绿色荧光,说明样品掺杂均匀且分散性较好。Na2WO4的掺入,并不影响Tb3 在SiO2基质中的发射峰的主要位置,但对发光强度有很大的影响,敏化了5D4—7F6蓝色跃迁而猝灭了5D4—7F5绿色跃迁,使材料发射蓝绿色荧光。文章通过所得的能级图,对样品的跃迁机理进行了分析。     

ZnMoO4∶Tb3+发光材料的制备与发光性能研究

采用燃烧法制备了ZnMoO₄∶Tb3+绿色荧光粉。XRD实验结果表明,样品在700 ℃基本形成单一的ZnMoO₄相,属三斜晶系,而Tb3+的掺入基本不影响ZnMoO₄的结构;TG-DTA研究结果表明,样品在680 ℃基本形成ZnMoO₄相;IR结果表明,在700 ℃燃烧后,没有出现其他有机物的峰,说明柠檬酸已完全分解,掺杂的少量Tb3+已完全溶入了ZnMoO₄的晶格中,形成ZnMoO₄∶Tb3+固溶体;SEM结果表明,700,750,800 ℃制备的样品随温度的提高颗粒的分散度逐渐提高;激发光谱的主要变化是随着ZnMoO₄∶Tb3+的生成而产生出主峰为488 nm处的强峰;发射光谱结果表明,随着ZnMoO₄∶Tb3+的形成,最佳激发波长488 nm下,出现了很强的544 nm处的发射峰,对应于Tb3+的5D₄→7F₅跃迁。通过ZnMoO₄中掺杂Tb3+,获得了一种有潜在应用价值的绿色荧光粉。     

Ca0.8La0.2-x-yMoO4∶xTb3+,yEu3+荧光材料的水热合成及多色发光性质

采用水热法制备了Ca0.8La0.2-x-y MoO4∶xTb3+,yEu3+荧光材料,并对其结构和发光性能进行了研究。X射线衍射(XRD)分析表明,合成的样品为四方晶系的CaMoO4白钨矿结构,稀土离子La3+、Eu3+、Tb3+的引入不会改变主晶格的结构。荧光光谱表明,与CaMoO4∶Eu3+荧光粉相比,基质中掺杂La后的Ca0.8La0.15MoO4∶0.05Eu3+样品的616 nm(5D0→7F2)处的特征发射峰明显增强。在285 nm紫外光激发下,Ca0.8La0.16-y MoO4∶0.04Tb3+,yEu3+(y=0.01,0.03,0.05,0.07)系列样品在545 nm和616 nm处出现的发射峰,分别对应于Tb3+的5D4→7F5跃迁和Eu3+的5D0→7F2跃迁,并且随着Eu3+掺杂量的增加,Tb3+的发射峰逐渐减弱,Eu3+的发射峰逐渐增强,表明该荧光材料中存在着由Tb3+到Eu3+能量传递。随着Ca0.8La0.16-y MoO4∶0.04Tb3+,yEu3+(y=0.01,0.03,0.05,0.07)系列样品中激活剂Eu3+掺杂量的增加,荧光粉实现了从绿色→黄绿→黄色→红色的颜色可调。     

空心半球形SrWO4和SrWO4∶Tb3+/Eu3+球形颗粒的合成及发光性能

采用水热法制备了空心半球形SrWO4及Tb3+、Eu3+掺杂的SrWO4球形颗粒,利用XRD、SEM、荧光光谱等研究其物相、形貌及发光性能。未掺杂的SrWO4具有空心半球形形貌,属四方晶系。SrWO4∶Tb3+及SrWO4∶Eu3+为球形颗粒,其相结构与未掺杂样品类似,形貌从空心半球形转变为球形颗粒。随着Tb3+掺杂浓度的增加,SrWO4∶Tb3+的形貌从球状变成由纳米棒构成的花状;随着Eu3+掺杂浓度的增加,样品中出现了单斜相的Eu2WO6,其形貌也发生了明显的变化。在紫外光激发下,SrWO4∶Tb3+及SrWO4∶Eu3+的发射光谱由钨酸根的宽带发射和掺杂离子的特征发射组成,分别表现出绿光和红光发射。Tb3+的最佳掺杂摩尔分数为3%,Eu3+的最佳掺杂摩尔分数为25%。     

核壳结构纳米颗粒Gd2O3:Tb3+/SiOx的制备及发光性能研究

以二甘醇为溶剂合成Gd2O3:Tb3+纳米颗粒,并在其表面包覆聚硅氧烷层,得到核壳结构纳米颗粒Gd2O3∶Tb3+/SiOx。为了研究Tb3+离子掺杂浓度对纳米颗粒发光性能的影响,采用几种不同Tb3+掺杂浓度进行纳米颗粒的合成,并对其发光性能进行了检测。结果表明:包裹聚硅氧烷层后的Gd2O3∶Tb3+纳米颗粒分散较好,聚硅氧烷层不会减弱Gd2O3∶Tb3+纳米颗粒的发光性能。Tb3+掺杂浓度对核壳结构纳米颗粒Gd2O3∶Tb3+/SiOx的发光存在浓度猝灭现象,猝灭摩尔分数为5%。这种具有发光特性的核壳结构纳米颗粒可作为生物传感器的探针用于生物分子的检测。     

A3Ln(Ⅲ)1-xTb(Ⅲ)x(A=邻氨基苯甲酸;Ln=La、Gd、Y; x=0-0.1)稀土配合物的荧光性能

采用共沉淀法合成了掺杂 L a、 Gd、 Y的 Tb-邻氨基苯甲酸配合物 ,研究其荧光性能 ,结果显示 ,掺杂L a、Gd、Y后 ,对 Tb配合物的发光有增敏作用 ,讨论了不同的掺杂离子 (L a、Gd、Y)及掺杂量对其荧光性能的影响。发现 ,当掺杂离子取代大部分 Tb3+时 ,其发光增强仍十分显著。     

Tb1-xLnxA3(A=对氨基苯甲酸,x=0-0.9)固体配合物的光谱分析和荧光增强

合成了一系列组成为 Tb1-x Lnx A3 (L n=Gd、Y、La,A=对氨基苯甲酸 ,x=0— 0 .9)的固体配合物。利用红外光谱和荧光光谱研究了配合物的结构和荧光性质 ,结果表明 ,掺杂配合物的结构与未掺杂的对氨基苯甲酸铽相似。荧光光谱的结果显示 ,Gd3 对 Tb3 的发光有明显的增敏作用 ,探讨了荧光增敏机理。     

电子辐照GaN基LED的缺陷光学性能研究

采用基于第一性原理计算的平面波超软赝势方法,计算电子辐照后由简单缺陷引起的GaN外延材料的光学性能变化。首先计算出本征GaN晶体的性质作为研究缺陷性质变化的参照,着重分析了VN、V_(Ga)、GaN、Mg_(Ga)、Mg_(Ga)-O_N、Mg_(Ga)-VN、V_(Ga)-O_N等缺陷对光吸收谱的影响。由于In GaN多量子阱是主要的LED发光来源,还对不同In摩尔分数掺杂下的GaN进行了光学性质研究。结果表明:VN、GaN和In掺杂等缺陷使GaN主吸收峰出现红移且吸收系数均降低;而V_(Ga)、Mg_(Ga)、Mg_(Ga)-O_N、V_(Ga)-O_N均使GaN的主吸收峰出现蓝移,只是Mg_(Ga)缺陷使主吸收峰峰值增加,其余缺陷均使主峰吸收系数降低;Mg_(Ga)-VN仅仅减小了主峰峰值,并未改变光子吸收波长。研究结果表明,电子辐照后的缺陷会使材料性能发生变化。     

铽-聚N-乙烯基乙酰胺体系中镧钆掺杂稀土配合物谱学研究

在乙醇溶液中合成了掺杂镧和钆的铽-聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)的掺杂稀土配合物, 并通过红外光谱、紫外光谱、 XPS光电子能谱和荧光光谱研究了该配合物的光谱性质. 结果表明: 掺杂稀土配合物中的稀土离子都与高分子配体PNVA产生配位作用. 配合物的最佳激发波长为303 nm;在此波长激发下, 配合物发出较强铽的特征荧光, 说明非荧光稀土离子(La3 和Gd3 )对Tb3 离子的发光有显著的增强作用, 而对Tb3 的发射峰位影响不大.     

NaZnLa(PO_4)_2中Ce~(3+)和Tb~(3+)的发光

采用高温固相反应合成了NaZnLa(PO4 ) 2 中掺杂Ce3 +、Tb3+的荧光体 ,对其晶体结构、发光行为进行了研究 ,并尝试对NaZnLa(PO4 ) 2 ∶Ce ,Tb荧光体进行调制。NaZnLa(PO4 ) 2 是LaPO4 的同构物 ,为单斜晶系独居石结构 ,从XRD谱数据得到NaZnLa(PO4 ) 2 基质的晶胞参数为a =0 6 82 3nm ,b =0 70 45nm ,c =0 6 497nm ,β =10 3 9° ,V =0 30 3nm3,其晶胞参数与单斜LaPO4 的晶胞参数相似。在NaZnLa(PO4 ) 2 ∶Ce ,Tb荧光体中 ,Ce3 +对Tb3+有良好的敏化作用 ,掺杂适量的BO3 -3 、Al3 +、Dy3 +,可以增强发光亮度     

射频等离子体辅助MBE生长GaN及Mg掺杂的光致发光

采用射频等离子体辅助分子束外延(RF plasma-assisted MBE)系统生长非故意掺杂GaN和p型GaN,并且通过室温和低温光致发光(PL)谱测试研究了材料的发光特性及与杂质态的关系,对于GaN外延层出现的黄带发光进行分析。结果表明,富Ga条件下生长的GaN材料特性要优于富N生长的材料;非故意掺杂的富Ga样品中出现的黄带发光(YL)与GaN中生成能最低的氮空位(V_N)缺陷有关;不同的Mg掺杂浓度对样品的PL特性有较大的影响;结合Hall效应测量结果,认为在Mg重掺杂的样品中出现的黄带发光,与GaN的自补偿效应以及重掺杂导致的晶体质量下降有关。     

单分散球形BaWO_4:Tb~(3+)绿色荧光粉合成及光谱性能

采用水热法合成了不同Tb~(3+)浓度掺杂的单分散球形PaWO_4绿色荧光粉。通过粉末X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),能量色散光谱仪(EDS)来表征荧光粉的晶体结构、颗粒大小、形貌及成分;激发光谱和发射光谱以及荧光衰减曲线来表征荧光粉的荧光性能。XRD分析确认不同Tb~(3+)浓度掺杂的BaWO_4具有白钨矿结构;SEM图像显示不同Tb~(3+)浓度掺杂BaWO_4为单分散的球形荧光粉以及颗粒大小为2～4μm。研究Tb~(3+)离子掺杂浓度对发光强度的影响,结果表明,荧光粉中Tb~(3+)离子的最佳掺杂原子数分数为12%。发射光谱表明在254 nm的UV光激发下12%BaWO_4:Tb荧光粉样品与商用绿色荧光粉LaPO_4:Ce,Tb发光强度相当。由于Tb掺杂的BaWO_4绿色荧光粉具有优良的发光性能和容易制备的特点,有望成为新一代的绿色荧光粉。     

Cu掺杂Ga2O3薄膜的光学性能

采用射频磁控溅射和N2气氛退火处理制备了多晶Ga2O3薄膜和Cu掺杂Ga2O3薄膜.用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪对Ga2O3薄膜和Cu掺杂Ga2O3薄膜的结构和光学性能进行了表征.结果表明,Cu掺杂后Ga2O3薄膜的结晶质量变差,透过率明显降低,吸收率增加,光学带隙减小.本征Ga2O3薄膜在紫外、蓝光和绿光出现了发光带,Cu掺杂后紫外和蓝光发射增强,且在475nm处出现了一个新的发光峰.     

Tb3+、Yb3+共掺BaGd2ZnO5荧光粉的制备及其近红外量子剪裁研究

采用高温固相法合成了Tb3+、Yb3+共掺杂的BaGd2ZnO5荧光粉。XRD测量数据表明合成的样品为纯相。在Tb3+特征激发(297 nm)下得到了Yb3+的特征发射(977 nm),并且对Tb3+与Yb3+能级图进行分析,证明Tb3+到Yb3+为合作能量传递。测量了不同Yb3+浓度下Tb3+的5D4能级(544 nm)的发光寿命曲线,计算得到Tb3+与Yb3+的能量传递效率和量子效率,最高量子效率为125.5%。Yb3+的发射与硅太阳能电池的吸收匹配,该材料有可能应用于硅太阳能电池以提高其转换效率。     

Tm~(3+)掺杂Ge-Ga-Se玻璃中红外发光特性与多声子弛豫分析

用熔融急冷法制备了系列不同Tm3+掺杂浓度的Ge30Ga5Se65玻璃样品,测试了样品折射率、拉曼光谱、吸收光谱以及800nm激光泵浦下的近红外及中红外波段荧光光谱和荧光寿命。用Judd-Ofelt理论计算了Tm3+在Ge30Ga5Se65玻璃中的强度参数Ωi(i=2,4,6)、自发辐射跃迁概率A、荧光分支比β和辐射寿命τrad等光谱参数。讨论了800nm激光泵浦下掺杂1Wt%Tm3+样品在近红外1.23,1.48和1.8μm处的发光特性及各量子效率,研究了800nm激光泵浦下的样品中红外荧光特性与掺杂浓度之间的关系,计算了常温下该基质玻璃中Tm3+:3H5→3F4跃迁对于3.8μm处的多声子弛豫速率Wmp和Ge30Ga5Se65玻璃基质中多声子弛豫常数W(0)和电子-声子结合常数α值。结果表明Ge30Ga5Se65硒基玻璃较低的声子能量可以大大降低稀土离子能级间跃迁的多声子弛豫概率,从而提高中红外荧光发光效率,因此硒基玻璃作为稀土离子的掺杂基质材料对实现中红外荧光输出是非常有利的。