YAG∶Ce体系中稀土离子掺杂对Ce3+的光谱性能的影响

采用高温固相法合成了一系列的(Y0.95Ln0.01Ce0.04)3Al5O12(简称YAG∶Ce,Ln), 系统地研究了此体系中的Ln3+对Ce3+的发光强度的影响. 结果表明, 在YAG∶Ce的体系中, La3+, Gd3+, Lu3+等光学透明离子的少量掺杂对Ce3+的发光强度的影响不大; 掺入少量的Pr3+, Sm3+, Tb3+, Dy3+, Ho3+, Er3+, Tm3+等稀土离子, 由于它们的能级与Ce3+的能级有交叠, 使它们之间存在着竞争吸收或能量转移, 对Ce3+的发光有较明显的变化, 其中, Pr3+和Sm3+的掺入使其在红光区有发射峰, 可以增加YAG∶Ce的红色成分以提高显色性; Nd3+, Eu3+和Yb3+对Ce3+的发光有严重的猝灭作用.     

Ce3+∶YAG闪烁晶体的真空紫外激发光谱特性

掺铈钇铝石榴石(Ce3+∶YAG)晶体是性能优良的闪烁材料. 以同步辐射光源为激发光源研究了单晶Ce3+∶YAG的真空紫外-紫外(VUV-UV)激发光谱和荧光谱. 同时也测量和分析了该晶体的吸收光谱、紫外-可见(UV-VIS)激发光谱和荧光谱.根据光谱测量的结果讨论了激发能在Ce3+∶YAG晶体中的传输过程和在Ce3+离子5d态的直接激发和YAG价带激发下Ce3+∶YAG单晶发光的差别.     

YAG:Ce,Mn微晶玻璃的制备及光谱性能研究

由于YAG:Ce微晶玻璃缺乏红色发光成分,导致其封装的白光LED显色指数低.以Y2O3-Al2 O3-SiO2-Li2O作为Ce,Mn掺杂的基质,制备了可提高显色指数的白光LED用YAG:Ce,Mn微晶玻璃.通过XRD测试、荧光测试和电光源测试表征了玻璃的晶相结构、光谱性能及荧光寿命,研究了Mn2+对YAG:Ce微晶玻璃发光的影响,并对其增红机制进行了探讨.结果表明:基玻璃在1400℃热处理可析出纯YAG晶相;YAG:Ce,Mn微晶玻璃在460 nm光激发下,在530 nm处有Ce3+的特征发射峰,由于Ce3+-Mn2+之间的能量传递,在585 nm处有Mn2的特征发射峰,从而使得YAG:Ce,Mn微晶玻璃的发光峰比YAG:Ce微晶玻璃的发光峰向红光方向宽化,有效地提高了白光LED的显色性能.     

Ce,Pr掺杂的YAG微晶玻璃的制备及光谱性能

以Y2O3-Al2O3-SiO2-Li2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Pr掺杂基质玻璃,制备出白光LED用Ce:YAG和Ce,Pr:YAG微晶玻璃.使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、微观形貌、光谱性能及荧光寿命进行了研究.结果表明:掺杂铈或铈镨共掺杂的基质玻璃在1400℃热处理得到...     

铈、钐掺杂YAG微晶玻璃制备及光谱性能

以Y2O3-A l2O3-S iO2-L i2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Sm掺杂基质玻璃,制备出白光LED用YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃。利用X射线衍射、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、光谱性能及荧光寿命进行了研究。结果表明:掺杂铈或铈钐共掺杂基质玻璃在1400℃热处理得到的几乎是纯YAG晶相;并且YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃在454 nm有特征激发峰,说明它们能被蓝光芯片有效激发;在蓝光芯片激发下,YAG:Ce微晶玻璃在480~700 nm产生有效发射,发射光谱中心波长531 nm,同时铈钐共掺微晶玻璃在566,602,615,650 nm都有窄的发射峰,可以提高LED s的显色性、降低色温;此外,浓度掺杂实验表明钐的较好掺杂浓度范围是Ce:Sm为10∶2~10∶10;YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃的荧光衰减曲线表明,YAG:Ce微晶玻璃的荧光寿命要长于YAG:Ce,Sm微晶玻璃。     

亚微米级Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉的共沉淀法合成、表征及光致发光

以金属硝酸盐为原料,使用NH3·H2O-NH4HCO3混合沉淀剂,开展了以反滴化学共沉淀方式和两步煅烧法合成掺铈的钇铝石榴石(Y3Al5O12∶Ce3 )黄色荧光粉研究。采用DTA-TGA和XRD研究共沉淀法制备的前驱体粉末热分解与钇铝石榴石晶相形成过程,通过荧光光谱和SEM研究荧光粉光致发光及添加剂对其发光和形貌影响规律。结果表明,采用化学共沉淀法合成温度比传统高温固相法降低300℃以上;荧光粉粒径0.3～1μm,颗粒规则呈类球状;468nm激发下荧光粉发射峰为532nm;煅烧阶段添加氟化物,可使荧光粉的发射强度等发光特性明显提高,对控制Y3Al5O12∶Ce3 荧光粉的形貌有显著作用;与蓝光LED芯片封装后形成的白光LED色温Tc为5571K,光效率为45lm·W-1,显色指数Ra为79.9,色坐标为(0.3308,0.3476)。     

Ga3+对Ce3+光致发光的影响

研究了Ｇａ３＋在ＳｒＳ∶Ｃｅ和ＳｒＧａ２Ｓ４∶Ｃｅ薄膜电致发光（ＴＦＥＬ）材料中的作用及其对Ｃｅ３＋发光特性的影响。在ＳｒＳ中掺入Ｇａ２Ｓ３并烧结，发现Ｇａ３＋的浓度增加时，Ｃｅ３＋的发光显著向短波方向移动，激发谱中对应于ＳｒＳ带间吸收的激发峰相对减弱，而对应于Ｃｅ３＋的基态到激发态跃迁的激发效率相对提高，并出现逐渐增强的ＳｒＧａ２Ｓ４的带间吸收。Ｇａ３＋的引入使Ｃｅ３＋周围的配位场发生变化，相应的能级分布有所改变，Ｓｒ２＋离子性的增强和Ｃｅ３＋－Ｃｅ３＋相互作用的减弱对Ｃｅ３＋发光特性有显著影响。     

高掺杂Ce,Gd(Y_(3-x-y)Ce_xGd_y)Al_5O_(12)荧光粉的发光下降及温度猝灭特性

采用高温固相法分别合成了不同Ce浓度掺杂的和固定Ce浓度为0.06不同Gd浓度掺杂的Y3Al5O12(YAG)系列荧光粉,通过测量其激发、发射光谱、漫反射光谱、荧光寿命和变温发射光谱,研究了掺杂元素的浓度对荧光粉发光性能的影响以及荧光粉发光的温度猝灭性质。研究结果表明:荧光粉发光强度随着Ce3+掺杂浓度和Gd3+掺杂浓度的提高均呈下降趋势。分析发现,荧光粉发光强度下降并非主要由浓度猝灭所引起,而是由于高浓度掺杂下发生YAG基质与Ce3+对激发光的竞争吸收,导致Ce3+对激发光的吸收量减少,从而影响发光强度。温度实验表明,随着温度的升高,荧光粉发光强度下降。Ce含量的改变对YAG:Ce荧光粉的热猝灭性质影响较小,Gd的掺杂使荧光粉的发射波长向长波方向移动,同时热猝灭现象严重。     

用纳米拟薄水铝石溶胶凝胶方法制备YAG∶Ce白光二极管荧光体

用纳米拟薄水铝石颗粒的胶溶的改进溶胶-凝胶法制备了亚微米尺度的YAG∶Ce荧光体。实验发现,在1000℃干凝胶粉开始出现YAG相,在相对较低的1400℃灼烧温度下得到纯相。由于纳米尺度氧化铝颗粒的籽晶成核效应对制备各步骤的贡献,得到在1~3μm之间的较小的荧光体颗粒。在1400℃下得到的荧光体的激发和发射光谱均符合与白光二极管的荧光体的光谱要求。     

YAG:Ce荧光粉的喷雾干燥热解二步法合成与表征

采用喷雾干燥热解二步法合成Y3A15O12：Ce^3＋（YAG：Ce）荧光粉，利用XRD，FT-IR，SEM和荧光光谱等方法分析不同热解温度下YAG：Ce荧光粉的结构变化，评价柠檬酸和助熔剂NaF对荧光粉光致发光性能的影响规律。结果表明，热解温度为1100℃时的荧光粉中不含YAP等过渡相，其结晶度随热解温度增加而提高；加入柠檬酸能显著改善产物形态，为典型球形颗粒，且以浓度0．08mol·L^-1为最佳；加入NaF可降低YAG相形成温度，提高荧光粉的发光强度，其最优值为0．0075mol·L^-1；与蓝光LED芯片封装形成白光LED的显色指数Ra为85．6，色坐标为（0．3184，0．3419），色温Tc为6165K。     

Sb,Bi,Zr,Si元素微量掺杂对荧光粉YAG∶Ce发光性能的影响

采用高温固相法分别合成了Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺共掺杂的YAG:Ce黄色荧光粉。研究了YAG:Ce黄色荧光粉的发光强度随元素种类以及微量掺杂浓度的变化情况及相关机理。结果显示,随着元素Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度的增加,发射峰强度均表现出先增大后减小的趋势。Sb³⁺,Bi³⁺与Ce³⁺之间存在多极子相互作用的共振传递及晶格修复作用,当Sb³⁺,Bi³⁺掺杂浓度分别为0.5和0.1 mmol时发射峰强度达到最大值,分别提高了35.5%和44.8%。在YAG:Ce中由于Zr⁴⁺,Si⁴⁺的电荷补偿作用,促进Ce⁴⁺→Ce³⁺的转化,从而提高了YAG:Ce的发光强度。Zr⁴⁺,Si⁴⁺掺杂浓度分别在0.3和7 mmol时达到最大值,分别提高了27.4%和31.2%。由荧光粉颗粒形貌可知,Sb³⁺,Bi³⁺,Zr⁴⁺,Si⁴⁺元素的微量掺杂能促使晶粒长大,并且近似球型,导致发光强度有明显的提高。     

BaHfO_3∶Ce粉体活化能对烧结透光性影响

用正、反向共沉淀法制备了BaHfO3∶Ce粒子;用XRD、TG-DTA、SEM等测试手段对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征;在不同升温速率条件下研究了粒子合成动力学。结果表明:由正向和反向沉淀法得到的前驱体物相变化分3个阶段,用Doyle-Ozawa和Kissinger法分别计算了各阶段的表观活化能,其平均值分别为83.41、61.70、262.11 kJ·mol-1和81.70、42.86、253.44 kJ·mol-1,计算正反向沉淀法样品的晶粒生长活化能分别为27.36 kJ·mol-1和23.07 kJ·mol-1;反向法的样品分别在530nm波长下的激发光谱和399 nm波长的发射光谱的相对发光强度优于正向法,在2 073 K真空烧结保温3 h获得具有一定透光性的BaHfO3∶Ce透明陶瓷。     

YAG∶Nd中Pr,Sm,Dy杂质对其光谱的影响

采用溶胶 -凝胶法合成了YAG∶Nd ,Re(Re =Pr,Sm ,Dy)系列化合物 ,研究了它们的光谱性质 .结果表明 :Pr3 + ,Sm3 + ,Dy3 + 对YAG基质中Nd3 + 的发光具有猝灭作用 ,属于有害杂质 ,在激光晶体原料中必须除去     

YAG∶Nd中Pr,Sm,Dy杂质对其光谱的影响

采用溶胶 -凝胶法合成了YAG∶Nd ,Re(Re =Pr,Sm ,Dy)系列化合物 ,研究了它们的光谱性质 .结果表明 :Pr3 + ,Sm3 + ,Dy3 + 对YAG基质中Nd3 + 的发光具有猝灭作用 ,属于有害杂质 ,在激光晶体原料中必须除去     

稀土红色荧光粉SrZnO2∶Eu3+的发光性能

Eu3+红色荧光激活剂的发光性能引人注目.Eu3+掺杂的YVO4、Y2O3、Y2O2S等红色发光材料,已广泛应用于各种彩色显示和照明领域[1].寻找对长波紫外光能有效吸收且性能稳定的无机稀土荧光体是当前研究的重要方向[2].     

CaYAlO4∶Dy3+荧光粉的低温燃烧合成及白光发光性能研究

以乙二醇作为络合剂,尿素作为有机燃料,用低温燃烧法合成了CaYAlO4∶Dy3+白光发光荧光粉.XRD物相分析表明,材料烧结的最佳温度为800℃;不同保温时长的发光表明,合成材料无需保温;尿素的最佳用量与基质CaYAlO4物质的量的比为3∶1.烧结样品为哑铃型的纳米颗粒,中间部分较细,约为20 nm;底部较粗,直径约3...     

Ce,Mn∶YAG单晶的生长及光学性能

采用提拉法生长了白光发光二极管(LED)用Ce,Mn∶YAG单晶,通过X射线衍射(XRD)测试、X射线吸收精细结构(XAFS)测试、吸收光谱和激发发射光谱对其晶相结构、掺杂Mn的价态和光谱特性进行了表征,并研究了晶片厚度及驱动电流的变化对LED器件光电性能的影响.在460 nm蓝光的激发下,Ce,Mn∶YAG单晶的发射光谱可由中心波长526和566 nm的宽带发射峰复合而成.XAFS测试结果表明,所得单晶中掺杂Mn的价态以正二价为主.由于Ce3+和Mn2+在YAG单晶中存在能量传递,荧光光谱中566 nm处的橙色发射峰对应于Mn2+离子4T1→6A1能级的辐射跃迁.     

SrHfO3∶Ce纳米粉体与陶瓷的发光特性研究

采用共沉淀法制备了Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体, 采用常压烧结工艺制备了Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷材料, 烧结温度和烧结时间分别为1600 ℃和4 h. 采用XRD, SEM, TEM等手段表征了粉体和陶瓷样品, 讨论了材料的激发光谱和发射光谱. Sr0.99Ce0.01HfO3纳米粉体的激发光谱由2个激发峰构成, 峰值分别位于216和309 nm;220 nm激发的粉体的发射光谱主要由两个发光谱带组成, 其峰值分别是398和467 nm, 分别对应5d→2F5/2和5d→2F7/2发光跃迁. 而309 nm激发的粉体的发射光谱只有一个宽带发射峰, 峰值位于392 nm. Sr0.99Ce0.01HfO3陶瓷样品的激发光谱由一个宽带激发峰构成, 峰值位于312 nm;发射光谱由一个宽带发射峰构成, 峰值位于402 nm.     

有机酸后处理对YAG:Ce3+荧光粉发光特性的影响

本着改善YAG:Ce3+黄色荧光粉发光性能的目的,研究了固相法制备YAG:Ce3+的后处理工艺,获得了相关工艺参数。探索了以草酸、柠檬酸、乙酸、己二酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等有机酸为后处理剂时,后处理剂的种类和浓度等因素对荧光粉发光性能的影响,还对荧光粉的后处理温度以及时间等工艺条件进行了对比实验,通过荧光光谱测试、荧光粉温度猝灭特性和扫描电子显微镜等测试手段对处理前后YAG:Ce3+荧光粉的发光性能、表面形貌和热猝灭性能等方面进行了表征和分析,获得了优化的后处理工艺参数。处理后的YAG:Ce3+荧光粉,其发光强度较处理前有明显的提高,颗粒分散程度和热猝灭性能均得到改善。     

bayf5∶Ce3+纳米粒子的制备与光谱性质

bayf5∶ce3+;纳米粒子;荧光光谱