高热稳定性的SrAl 2 Si 2 O 8 ∶Eu 2+ 荧光粉的制备与发光性能研究

发布时间：2021-06-13 04:58

　　采用高温固相法制备了SrAl₂Si₂O₈∶Eu²⁺(SASO∶Eu²⁺)系列荧光粉,详细研究了荧光粉的晶体结构、激发光谱、发射光谱以及热稳定性。结果表明,在337 nm激发下,发射光谱为一个非对称的宽带单峰,峰值波长404 nm,峰的半高宽约为53 nm,Eu²⁺的最佳掺杂摩尔浓度为5%,根据Dexter理论,讨论了SASO∶Eu²⁺荧光粉浓度猝灭是由于Eu²⁺电偶极-电偶极之间的相互作用引起的。当加热到225℃时,SASO∶0.05Eu²⁺荧光粉发光强度仍具有在初始室温下发光强度的97.4%,表明其具有优异的热稳定性。 

【文章来源】：人工晶体学报. 2020,49(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

(a)SASO∶xEu2+(x=0.01,0.03,0.05,0.07,0.10,0.15)荧光粉的发射光谱(激发波长337 nm);(b)Eu2+掺杂浓度与峰值光强的对应关系

lg(I/x)=C+(-θ/3)lg(x) (2)其中:I是发射光谱的积分强度;x为离子的掺杂摩尔浓度;C为常数。θ=6,8和10分别对应于激发离子的三种能量传递方式,即电偶极-电偶极、电偶极-电四极和电四极-电四极的相互作用。如图4所示,在337 nm激发下,针对404 nm处的峰值发射强度,利用Origin软件对lg(I/x)和lg(x)的关系进行线性拟合,拟合直线斜率为-(θ/3)=-1.85,即θ=5.55≈6,这表明SASO∶xEu2+ 浓度猝灭的机理是电多极作用中的电偶极-电偶极相互作用。

荧光粉的热稳定性对白光LED的发光效率和显色指数有重要的影响。因此研究了该荧光粉随着温度变化时的发射光谱的变化。图5(a)是SASO∶0.05Eu2+在337 nm光激发下,在T=25～225 ℃温度范围内的发射光谱。从图5(a)可以看出,随着温度升高,样品的发射光强逐渐减弱,这是因为荧光粉的温度猝灭效应[29],而温度猝灭的原因是由激发离子组成的发光中心在声子的作用下被热激发,然后在激发态和基态的相交处弛豫。交叉弛豫方式会受到温度的影响,随着温度的升高,发光强度猝灭[30]。图5(b)是发光强度随温度变化的曲线,在225 ℃时,样品的发光强度仍保持了25 ℃时发光强度的97.4%,这表明该荧光粉具有优异的热稳定性,这有助于提高白光LED的发光效率和显色指数,因此该荧光粉非常适合于紫外光激发的白光LED领域。利用发射强度随着温度的变化可以计算激活能(Ea),公式如下:

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3227042