水热合成LuF3:Yb3+,Er3+微晶及其上转换发射与温度传感特性

通过在不同pH值下的简易水热法合成不同Yb³⁺离子（n_YB³⁺/n_Lu³⁺=5%~15%）和Er³⁺离子（n_Er³⁺/n_Lu³⁺=1%~5%）掺杂浓度的LuF₃∶Yb³⁺，Er³⁺微晶荧光粉。发现pH值对正交相LuF₃∶Yb³⁺，Er³⁺的合成起着关键作用。在980 nm激发下，LuF₃∶Yb³⁺，Er³⁺荧光体呈现出以523 nm（²H_11/2→⁴I_15/2）和539 nm（⁴S_3/2→⁴I_15/2）为中心的强绿光上转换（UC）发射以及以660 nm（⁴F_9/2→⁴I_15/2）为中心弱红光上转换发射。通过使用X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）分析测定了最强发射强度的Er³⁺和Yb³⁺的最佳掺杂浓度。浓度依赖性研究表明，达到最强的绿光上转换发光时最佳掺杂浓度为10% Yb³⁺，2% Er³⁺。通过改变泵浦功率来研究LuF₃∶Yb³⁺，Er³⁺荧光粉UC发光机制。通过980 nm二极管激光器在293~573 K的范围内研究了在523和539 nm处的2个绿光UC发射带的荧光强度比（FIR）的温度依赖性，发现在490 K得到最大灵敏度约为15.3×10^-4 K^-1。这表明LuF₃∶Yb³⁺，Er³⁺荧光体可应用于具有高灵敏度的光学温度传感器。

Upconversion Emission and Temperature Sensing Behavior of LuF3: Yb3+,Er3+ Microcrystals Prepared by One-Step Hydrothermal Synthesis