GaP:N LED外延片微区光致发光和拉曼散射研究

在国内首次通过微区光致发光结合拉曼散射的方法研究了GaP:N五层结构的绿色发光外延片,用大破坏性的光学方法得到了载流子浓度的纵向分布,确定了发光最强的部位在P^－区而且不同的样品有不同的光致发光强度随厚度的衰减曲线,以此为表征,从国内外样品的比较中查找出提高国产样品的改进方向。     

Yb3+和Er3+共掺杂的Y2O3,Y2O2S和NaYS2粉末材料的上转换发光

在980 nm LED激光器激发下,研究了Yb3+-Er3+共掺杂的Y2O3,Y2O2S和NaYS2粉末材料的上转换发射特性。比较了Y2O3∶0.20 Yb3+,0.03Er3+和Y2O2S∶0.20 Yb3+,0.03Er3+以及NaYS2:0.20 Yb3+,0.03Er3+粉末样品的上转换发光光谱,探讨了Er3+上转换发射对基质的依赖性,分析了S2--Yb3+和S2--Er3+电荷转移态对Yb3+-Er3+间能量传递和能级间跃迁几率的影响,借助于能级图解释了在不同基质中Yb3+-Er3+间的能量传递和Er3+的上转换发光机制。     

MgO对Sr2SiO4:Eu2+荧光粉发光性质的影响

通过在Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉中加入MgO,提高了Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉的蓝光和黄光发射带的发射强度,研究了MgO浓度对Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉发光强度的影响。当Mg与Si的量比在1.0附近时,荧光粉的亮度较高,且发光颜色为白色。通过调节Sr₂SiO₄:yEu²⁺ ,MgO荧光粉中Eu²⁺的掺杂浓度,可以调节荧光粉的发光颜色。用Sr₂SiO₄:Eu²⁺ ,MgO和400 nm的InGaN管芯制备的白光LED,色坐标优于α'-Sr₂SiO₄:Eu²⁺和β-Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉制成的白光LED,显色指数和流明效率高于β-Sr₂SiO₄:Eu²⁺和α'-Sr₂SiO₄:Eu²⁺制成的白光LED。     

纳米Y2O3:Eu3+中S6格位电荷迁移带的光学特性

在Y2O3：Eu^3 体材料和纳米材料中,观察到紫外激发下处于S6格位的Eu^3 的^5D0→^7F1发射(582nm)的强度,相对处于C2格位的^5D0→^7F0发射(580nm)的强度,随着激发波长在200—300nm紫外区由长变短而增强。这一现象说明Y2O3：Eu^3 中两种格位的电荷迁移带及基质激发的性质不同。光谱分解得出S6格位的电荷迁移带位于C2格位电荷迁移带的高能侧,Y2O3基质倾向于向S6格位进行能量传递。与体材料相比,两种格位的电荷迁移带在纳米材料中都发生红移;相对于C2格位的电荷迁移带,S6格位的电荷迁移带强度在纳米材料中比在体材料中明显降低,并对结果进行了讨论。     

Sr3SiO5∶Eu^2＋和Sr3SiO5∶Eu^2＋,Dy^3＋荧光粉的黄色长余辉性质

用高温固相法制备了Sr3SiO5∶Eu2 和Sr3SiO5∶Eu2 ,Dy3 荧光粉。在紫外光辐照后,Sr3SiO5∶Eu2 和Sr3SiO5∶Eu2 ,Dy3 荧光粉具有明亮的黄色长余辉,源于Eu2 的4f65d-4f7的跃迁。紫外光激发停止后,Sr3SiO5∶Eu2 的余辉时间是4 h以上。余辉衰减曲线和热释光曲线说明了引入Dy3 离子可以产生大量的深陷阱和浅陷阱。产生的深陷阱使余辉时间延长到6 h以上。由热释发光曲线,根据热释光的通用级公式拟合了陷阱深度。Sr3SiO5∶Eu2 和Sr3SiO5∶Eu2 ,Dy3 荧光粉是有应用前景的黄色长余辉材料。     

六角相NaYF4纳米粒子的合成及粒子尺寸对Tb3+,Er3+下转换效率的影响

采用热溶剂法制备了NaYF4∶Tb3+,Er3+六角相纳米粒子,分析了合成条件对六角相粒子形成的影响。较高的反应温度有利于六角相NaYF4晶体的形成。实验结果表明:六角相是热力学更稳定和更有序的结构,从立方相到六角相的转变是从无序到有序结构的转变。随着尺寸的减小,纳米粒子的下转换效率明显降低。为进一步比较,制备了NaYF4∶Tb3+,Er3+核壳结构的纳米粒子。包覆后的纳米粒子的下转换效率明显提高,其原因是包覆减少了表面缺陷进而降低了表面激发能量的猝灭。     

白光LED用红色荧光粉Sr2EuxGd1-xAlO5的制备及其发光性质

用高温固相反应法合成了Sr₂Eu_xGd_1-xAlO₅红色荧光粉,研究了荧光粉的晶体结构和发光性质。在紫外光和近紫外光激发下,样品的发射光谱由Eu³⁺的⁵D₀→⁷F_J(J=0,1,2,3,4) 特征发射组成,其中Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F₁(λ=590 nm)和⁵D₀→⁷F₂(λ=622 nm)跃迁发射的强度最大。当Eu³⁺离子的摩尔分数为 0.75时,样品的发光最强。研究结果表明,Sr₂Eu_xGd_1-xAlO₅荧光粉是一种在近紫外芯片白光LED上有应用前景的红光荧光粉。     

YAG粉末材料中Cr3+敏化的Yb3+近红外发光性质

采用高温固相反应法合成了YAG: 0.02Cr³⁺,yYb³⁺系列粉末材料,研究了该系列材料在近红外区域的发光特性,主要包括Cr³⁺,Yb³⁺的发光性质、Cr³⁺: ⁴T₂和Yb³⁺: ²F_5/2能级辐射跃迁寿命以及其布居时间的比较,给出了Yb³⁺最佳掺杂量为10%。实验表明:通过Cr³⁺→Yb³⁺能量传递,实现了Yb³⁺在1 000 nm附近近红外发光的增强,这对进一步提高c-Si太阳能电池转换效率打下了坚实基础。     

NaYF_4微晶中Tm~(3+)-Er~(3+)耦合对间的能量传递

在NaYF4微晶中借助于Tm3+-Er3+耦合对间能量传递过程,能够将一个高能291 nm紫外光光子剪裁成近红外796 nm和蓝色476 nm两个光子。在291 nm(34 364 cm-1)紫外光激发下,Tm3+的1I6能级首先被布居,再经过一个交叉弛豫过程使得Er3+的4I9/2和Tm3+的1G4能级同时被布居,从而实现了Tm3+的1G4→3H6[476 nm(21 008 cm-1)]和Er3+的4I9/2→4I15/2[796 nm(12 563 cm-1)]辐射跃迁。估算了这种下转换过程的能量传递效率ηET和量子效率ηQE。通过这种量子剪裁可以解决光谱失配问题,提高GaAs太阳能电池中的转换效率。     

GaP∶NLED外延片微区光致发光和拉曼散射研究

在国内首次通过微区光致发光结合拉曼散射的方法研究了GaP∶N五层结构的绿色发光外延片 ,用非破坏性的光学方法得到了载流子浓度的纵向分布 ,确定了发光最强的部位在P-区而且不同的样品有不同的光致发光强度随厚度的衰减曲线 ,以此为表征 ,从国内外样品的比较中查找出提高国产样品的改进方向。