掺稀土离子的二氧化钛基有机改性硅酸盐复合光波导薄膜的制备及发光性能研究
发布时间：2022-07-03 20:51
稀土发光材料在彩色显示器、激光器和防伪等领域获得了广泛的关注。另外,有机-无机复合材料同时结合了有机材料和无机材料的特性,已经成为国内外学者们研究的热点。本论文通过溶胶-凝胶方法结合旋涂方法分别制备得到了掺Er2O3纳米晶和掺YAG:Ce纳米粉末的TiO2/有机改性硅酸盐有机-无机复合光波导薄膜,对复合薄膜的各项性能做了详细的研究与分析,具体包括以下几部分工作:一、本论文制备得到了掺Er2O3纳米晶有机-无机复合薄膜,研究了不同热处理温度以及不同Er2O3纳米晶浓度下复合薄膜的性能:光学透光率,表明该复合薄膜材料在可见光波段具有较高的光学透光率;使用棱镜耦合技术以及原子力显微镜技术（AFM）研究复合薄膜的光波导特性以及表面形貌特性,表明在低温下可获得单层数微米厚、表面光滑致密的复合薄膜;上转换发光特性,使用分光荧光计,研究了在980nm波长激发下,该复合薄膜在540nm、563nm以及662nm出现明显的发光;另外通过傅里叶红外吸收光...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 发光材料简介
1.1.1 发光
1.1.2 发光的分类和应用
1.2 稀土发光材料
1.2.1 稀土元素及其电子结构
1.2.2 上下转换发光材料的定义
1.2.3 上下转换发光的应用
1.3 有机-无机复合材料
1.4 本文的选题依据以及主要的研究工作
第二章 TiO_2/有机-无机复合薄膜的制备方法及发光机制
2.1 溶胶-凝胶法
2.1.1 溶胶-凝胶方法的基本过程
2.1.2 溶胶-凝胶方法的特点
2.2 掺Er_2O_3二氧化钛基有机-无机复合薄膜上转换发光理论基础
2.2.1 稀土离子的上转换发光机制
2.2.2 Er~(3+)离子在晶体场中的性质
2.3 掺YAG:Ce二氧化钛基有机-无机复合薄膜下转换发光理论基础
2.3.1 稀土离子的下转换发光机制
2.3.2 Ce~(3+)离子的发光的基本特征
2.4 本章小结
第三章 掺氧化铒TiO_2/有机-无机复合薄膜制备及性能分析
3.1 薄膜制备
3.1.1 实验试剂与仪器设备
3.1.2 实验过程
3.2 分析测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 表面形貌
3.3.2 光学透光性
3.3.3 光波导特性
3.3.4 傅里叶红外吸收光谱特性
3.3.5 上转换发光特性
3.3.6 上转换发光机制
3.3.7 紫外软压印技术制备复合薄膜条形光波导阵列
3.4 本章小结
第四章 掺YAG:Ce的 TiO_2/有机-无机复合薄膜制备及性能分析
4.1 薄膜制备
4.1.1 实验试剂与仪器设备
4.1.2 实验过程
4.2 分析测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 表面形貌分析
4.3.2 光学透光性
4.3.3 光波导特性
4.3.4 傅里叶红外吸收光谱特性
4.3.5 下转换发光特性
4.3.6 光子寿命
4.3.7 热重分析
4.3.8 X射线光电子能谱
4.3.9 紫外软压印技术制备薄膜微透镜阵列
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ce3+-Tb3+共掺的含NaLuF4纳米晶的氟氧化物微晶玻璃荧光的特性[J]. 郭海,杨贺鸣,韦云乐. 浙江师范大学学报(自然科学版). 2014(04)
[2]稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展[J]. 孙容瑾,邱培宇,张春雷,高国,崔大祥. 化工学报. 2014(07)
[3]Er3+浓度对Er3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃陶瓷上下转换发光的调控（英文）[J]. 吴婷婷,赵丽娟,兰子鉴,常利芬,李一明,余华. 发光学报. 2014(02)
[4]Ce3+、Sm3+共掺杂YAG的制备及其发光性能的研究[J]. 李亚楠,王瑶,徐丽芝,肖尊宏. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[5]Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的近红外发光及能量传递机理[J]. 徐星辰,周亚训,王森,魏淑林,戴世勋,王训四. 光子学报. 2012(09)
[6]微波水热法制备离子共掺杂的YAG:Ce3+荧光粉[J]. 王磊,王勇,牛锛. 中国陶瓷工业. 2012(04)
[7]Sol-gel法制备YAG:Ce荧光薄膜[J]. 高康,朱归胜,徐华蕊. 材料导报. 2012(14)
[8]Ce3+/Er3+/Yb3+共掺锑硅酸盐玻璃的光谱性质[J]. 王琰,钱奇,杨钢锋,张勤远,姜中宏. 武汉理工大学学报. 2009(01)
[9]YAG:Ce3+超细荧光粉的合成与发光性质的研究[J]. 梁娜,李宗珊,吴尚进,李艳红. 沈阳化工学院学报. 2008(03)
[10]我国稀土发光材料产业现状与展望[J]. 李晓丽,刘跃,张忠义,王艳荣. 稀土. 2007(02)
博士论文
[1]提高太阳能电池转换效率的研究[D]. 邵国键.东南大学 2016
硕士论文
[1]石墨烯/半导体薄膜复合光探测器研究[D]. 黄帆.合肥工业大学 2017
[2]Ce3+-Tb3+-Yb3+共掺的YAG下转换材料研究[D]. 胡琳.东南大学 2016
[3]稀土离子(Yb3+,Tm3+,Er3+)共掺杂YAG单晶光纤上转换发光特性研究[D]. 徐艳玲.浙江大学 2015
[4]Ce3+,Yb3+共掺YAG下转换发光材料的研究[D]. 谢宇飞.东南大学 2015
[5]Er3+，Yb3+掺杂稀土锡酸盐纳米晶的上转换发光性能研究[D]. 陈菊.河南大学 2013
[6]量子点掺杂三阶非线性光学玻璃的研究[D]. 唐珊珊.长春理工大学 2008
本文编号：3655625
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 发光材料简介
1.1.1 发光
1.1.2 发光的分类和应用
1.2 稀土发光材料
1.2.1 稀土元素及其电子结构
1.2.2 上下转换发光材料的定义
1.2.3 上下转换发光的应用
1.3 有机-无机复合材料
1.4 本文的选题依据以及主要的研究工作
第二章 TiO_2/有机-无机复合薄膜的制备方法及发光机制
2.1 溶胶-凝胶法
2.1.1 溶胶-凝胶方法的基本过程
2.1.2 溶胶-凝胶方法的特点
2.2 掺Er_2O_3二氧化钛基有机-无机复合薄膜上转换发光理论基础
2.2.1 稀土离子的上转换发光机制
2.2.2 Er~(3+)离子在晶体场中的性质
2.3 掺YAG:Ce二氧化钛基有机-无机复合薄膜下转换发光理论基础
2.3.1 稀土离子的下转换发光机制
2.3.2 Ce~(3+)离子的发光的基本特征
2.4 本章小结
第三章 掺氧化铒TiO_2/有机-无机复合薄膜制备及性能分析
3.1 薄膜制备
3.1.1 实验试剂与仪器设备
3.1.2 实验过程
3.2 分析测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 表面形貌
3.3.2 光学透光性
3.3.3 光波导特性
3.3.4 傅里叶红外吸收光谱特性
3.3.5 上转换发光特性
3.3.6 上转换发光机制
3.3.7 紫外软压印技术制备复合薄膜条形光波导阵列
3.4 本章小结
第四章 掺YAG:Ce的 TiO_2/有机-无机复合薄膜制备及性能分析
4.1 薄膜制备
4.1.1 实验试剂与仪器设备
4.1.2 实验过程
4.2 分析测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 表面形貌分析
4.3.2 光学透光性
4.3.3 光波导特性
4.3.4 傅里叶红外吸收光谱特性
4.3.5 下转换发光特性
4.3.6 光子寿命
4.3.7 热重分析
4.3.8 X射线光电子能谱
4.3.9 紫外软压印技术制备薄膜微透镜阵列
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ce3+-Tb3+共掺的含NaLuF4纳米晶的氟氧化物微晶玻璃荧光的特性[J]. 郭海,杨贺鸣,韦云乐. 浙江师范大学学报(自然科学版). 2014(04)
[2]稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展[J]. 孙容瑾,邱培宇,张春雷,高国,崔大祥. 化工学报. 2014(07)
[3]Er3+浓度对Er3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃陶瓷上下转换发光的调控（英文）[J]. 吴婷婷,赵丽娟,兰子鉴,常利芬,李一明,余华. 发光学报. 2014(02)
[4]Ce3+、Sm3+共掺杂YAG的制备及其发光性能的研究[J]. 李亚楠,王瑶,徐丽芝,肖尊宏. 贵州师范大学学报(自然科学版). 2013(01)
[5]Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的近红外发光及能量传递机理[J]. 徐星辰,周亚训,王森,魏淑林,戴世勋,王训四. 光子学报. 2012(09)
[6]微波水热法制备离子共掺杂的YAG:Ce3+荧光粉[J]. 王磊,王勇,牛锛. 中国陶瓷工业. 2012(04)
[7]Sol-gel法制备YAG:Ce荧光薄膜[J]. 高康,朱归胜,徐华蕊. 材料导报. 2012(14)
[8]Ce3+/Er3+/Yb3+共掺锑硅酸盐玻璃的光谱性质[J]. 王琰,钱奇,杨钢锋,张勤远,姜中宏. 武汉理工大学学报. 2009(01)
[9]YAG:Ce3+超细荧光粉的合成与发光性质的研究[J]. 梁娜,李宗珊,吴尚进,李艳红. 沈阳化工学院学报. 2008(03)
[10]我国稀土发光材料产业现状与展望[J]. 李晓丽,刘跃,张忠义,王艳荣. 稀土. 2007(02)
博士论文
[1]提高太阳能电池转换效率的研究[D]. 邵国键.东南大学 2016
硕士论文
[1]石墨烯/半导体薄膜复合光探测器研究[D]. 黄帆.合肥工业大学 2017
[2]Ce3+-Tb3+-Yb3+共掺的YAG下转换材料研究[D]. 胡琳.东南大学 2016
[3]稀土离子(Yb3+,Tm3+,Er3+)共掺杂YAG单晶光纤上转换发光特性研究[D]. 徐艳玲.浙江大学 2015
[4]Ce3+,Yb3+共掺YAG下转换发光材料的研究[D]. 谢宇飞.东南大学 2015
[5]Er3+，Yb3+掺杂稀土锡酸盐纳米晶的上转换发光性能研究[D]. 陈菊.河南大学 2013
[6]量子点掺杂三阶非线性光学玻璃的研究[D]. 唐珊珊.长春理工大学 2008
本文编号：3655625
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3655625.html
