电荷补偿对Ba2ZnGe2O7:Bi3+荧光粉发光性质的影响 |
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引用本文: | 周诗晖,王喆,张占辉.电荷补偿对Ba2ZnGe2O7:Bi3+荧光粉发光性质的影响[J].无机化学学报,2023,39(12):2311-2316. |
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作者姓名: | 周诗晖 王喆 张占辉 |
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作者单位: | 武汉工程大学材料科学与工程学院, 武汉 430205 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.52172227)资助 |
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摘 要: | 采用高温固相法制备了2个系列的荧光粉样品:Ba2-xZnGe2O7:xBi3+(系列Ⅰ)和Ba1.994-yKyZnGe2O7:0.006Bi3+(系列Ⅱ)。X射线衍射(XRD)测试结果表明,少量Bi3+、K+的掺杂不会明显改变材料的物相结构。样品的荧光光谱测试结果表明,虽然2个系列样品的发光光谱都随组成成分变化有少量变化,但发光颜色基本上均为黄绿色。在358 nm的激发下,荧光粉的发射光谱呈现一个峰值在500 nm的宽发射带,归属于3P1→1S0能级跃迁。在500 nm监测下,荧光粉的最强激发峰位于358 nm,归属于1S0→3P1能级跃迁,此外还有一个位于320 nm的肩峰归属于O2--Bi3+电荷转移带。系列Ⅰ样品的光谱数据结果指出,Bi3+的最佳掺杂量x为0.006。在该基质中,Bi3+掺杂取代Ba2+属于不等价取代,会在晶格中产生Ba2+空位或间隙O2-,对材料的发光强度产生负面影响。对此,采用K+与Bi3+协同掺杂起到电荷补偿的作用,填补Ba2+空位或捕获间隙O2-缺陷。空位被填补或间隙被捕获均减少了晶格畸变,从而使发光强度明显提高。系列Ⅱ样品的光谱数据表明,完全电荷补偿的荧光粉样品相比于没有掺K+的样品,其发光强度提高了约2.5倍。
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关 键 词: | 荧光粉 Ba2ZnGe2O7:Bi3+ 发光性质 光学性能 |
收稿时间: | 2023/5/25 0:00:00 |
修稿时间: | 2023/10/28 0:00:00 |
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