几种新型磷酸盐化合物的制备、结构及其Eu离子激活的发光性质研究
发布时间：2021-09-13 18:32
发光材料因其独特的光学特性及其在显示器、照明、激光、闪烁体和白光发光二极管等不同领域的应用而得到了广泛的研究。在大多数情况下,发光材料由稀土激活剂和基质组成,其性能在很大程度上取决于基质的元素组成和微观结构。无机磷酸盐是一类很有前途的基质材料,具有低成本、良好的化学与热稳定性、易合成和环境友好等优点。本文先采用熔盐法制备出几种新型磷酸盐化合物的单晶,然后采用单晶X射线衍射法获取它们的结构,并研究其相关性质,重点研究了其Eu离子激活的发光特性,具体如下:（1）采用高温熔盐法生长了一种新型三磷酸盐晶体Cs Mg2P3O10。单晶X射线衍射分析表明该化合物的结构属于正交空间群Pbcn（No.60）,单胞参数为a=7.8757（8）?,b=8.6902（9）?,c=13.7235（14）?,V=939.26（17）?3。该结构的三维框架由[P3O10]5-三聚体、[Mg2O8]二聚体和Cs...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固态光源的三大优点
痆12-13]。80年代，明亮的黄光器件(GaAs0.35P0.65:N/GaP)诞生。90年代早期，高效高亮的从紫外到可见光区的可调器件(AlGalnNLEDs)被开发出来[14-15]。90年代中期，覆盖整个可见光谱的单色高效器件出现。至此，LED产生白光已成为可能。在1993年，InGaN蓝光LED被三位学者研究发现。几年后，将InGaN蓝光LED与Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)黄色荧光粉组合，于是第一个白光LED产生[16]。随着LED制备技术的不断成熟和提升，高效率无污染的白光LED应运而生。LED的应用扩展到照明设备、显示背光和生物医疗等领域[17-18]。图1-2显示了不同光源的发展和流明效率示意图。图1-2光源发展和流明效率示意图白光是通过多种不同颜色的可见光混合而成。随着LED制备技术的不断发展，现阶段可通过混合一定比例的红光、绿光和蓝光得到。实现方法可分为三大类：多量子阱型、荧光转换型和多芯片型[19]。其中，荧光转换型又可分为蓝色LED激发黄色荧光粉、蓝色LED激发红色和绿色荧光粉和紫外(UV)LED激发红绿蓝三色荧光粉。多量子阱型：将多个禁带宽度不同的荧光材料放置在同一个半导体芯片中，在电
西北大学硕士学位论文4图1-3白光LED的三种产生方式高亮度等优良性能而备受关注[20]。将基于半导体的蓝色LED芯片和YAG:Ce黄色荧光粉组合在一起是产生白光发射最常见的方法。但是，随着输入功率的变化，所述器件的白色范围和色温也发生着变化。利用UVLED芯片激发的红、绿、蓝三色荧光粉是产生白光的另一种方法。该方法的优点是色点相对于正向电流的偏移更小，因为白光完全是由荧光粉转换而来。而蓝色LED和黄色发射荧光粉YAG:Ce的组合则不是这样[21]。以磷酸盐为基质的荧光粉是最重要的发光材料之一，可以在发射中心产生大量的晶体场环境。1.3磷酸盐类荧光粉简述在过去十年中，光学材料领域的研究取得了重大进展。这项研究的主要目的是寻求提高现有设备效率或创造新设备的途径。除了应用价值之外，这些研究对基础研究也有重要贡献。这是由于近年来以白光LED形式出现的固态照明引起了人们越来越多的兴趣，有望在不久的将来完全取代白炽灯和荧光灯，具有广阔的应用前景。而磷酸盐类荧光粉是光学材料领域不可或缺的一类。目前的研究已经将发光材料应用能达到性能的极限提高了。紫外激发荧光粉具有较强的紫外吸收能力和高的量子产率（均约为90%）。荧光灯和显示器中的可见光由发光材料产生，这样的荧光材料通常由少量掺杂的稀土元素和基质材料组成。稀土掺杂荧光粉的出现导致了荧光灯照明系统的巨大变化。照明工业的目标是开发替在的无汞激发源，如用于一般照明的等离子体器件、发光二极管来降低荧光灯的汞含量。由于已经发现基于稀土离子的荧光粉在汞基荧光灯系统中非常有效，因此发光应用领域的研究一直专注于使用与LED和等离子装置匹配的稀土离子激发光谱来开发新型荧光材料。特别是三色荧光、电致发光灯、显示器件、发光二极管、X射线成?
本文编号：3395130
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固态光源的三大优点
痆12-13]。80年代，明亮的黄光器件(GaAs0.35P0.65:N/GaP)诞生。90年代早期，高效高亮的从紫外到可见光区的可调器件(AlGalnNLEDs)被开发出来[14-15]。90年代中期，覆盖整个可见光谱的单色高效器件出现。至此，LED产生白光已成为可能。在1993年，InGaN蓝光LED被三位学者研究发现。几年后，将InGaN蓝光LED与Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)黄色荧光粉组合，于是第一个白光LED产生[16]。随着LED制备技术的不断成熟和提升，高效率无污染的白光LED应运而生。LED的应用扩展到照明设备、显示背光和生物医疗等领域[17-18]。图1-2显示了不同光源的发展和流明效率示意图。图1-2光源发展和流明效率示意图白光是通过多种不同颜色的可见光混合而成。随着LED制备技术的不断发展，现阶段可通过混合一定比例的红光、绿光和蓝光得到。实现方法可分为三大类：多量子阱型、荧光转换型和多芯片型[19]。其中，荧光转换型又可分为蓝色LED激发黄色荧光粉、蓝色LED激发红色和绿色荧光粉和紫外(UV)LED激发红绿蓝三色荧光粉。多量子阱型：将多个禁带宽度不同的荧光材料放置在同一个半导体芯片中，在电
西北大学硕士学位论文4图1-3白光LED的三种产生方式高亮度等优良性能而备受关注[20]。将基于半导体的蓝色LED芯片和YAG:Ce黄色荧光粉组合在一起是产生白光发射最常见的方法。但是，随着输入功率的变化，所述器件的白色范围和色温也发生着变化。利用UVLED芯片激发的红、绿、蓝三色荧光粉是产生白光的另一种方法。该方法的优点是色点相对于正向电流的偏移更小，因为白光完全是由荧光粉转换而来。而蓝色LED和黄色发射荧光粉YAG:Ce的组合则不是这样[21]。以磷酸盐为基质的荧光粉是最重要的发光材料之一，可以在发射中心产生大量的晶体场环境。1.3磷酸盐类荧光粉简述在过去十年中，光学材料领域的研究取得了重大进展。这项研究的主要目的是寻求提高现有设备效率或创造新设备的途径。除了应用价值之外，这些研究对基础研究也有重要贡献。这是由于近年来以白光LED形式出现的固态照明引起了人们越来越多的兴趣，有望在不久的将来完全取代白炽灯和荧光灯，具有广阔的应用前景。而磷酸盐类荧光粉是光学材料领域不可或缺的一类。目前的研究已经将发光材料应用能达到性能的极限提高了。紫外激发荧光粉具有较强的紫外吸收能力和高的量子产率（均约为90%）。荧光灯和显示器中的可见光由发光材料产生，这样的荧光材料通常由少量掺杂的稀土元素和基质材料组成。稀土掺杂荧光粉的出现导致了荧光灯照明系统的巨大变化。照明工业的目标是开发替在的无汞激发源，如用于一般照明的等离子体器件、发光二极管来降低荧光灯的汞含量。由于已经发现基于稀土离子的荧光粉在汞基荧光灯系统中非常有效，因此发光应用领域的研究一直专注于使用与LED和等离子装置匹配的稀土离子激发光谱来开发新型荧光材料。特别是三色荧光、电致发光灯、显示器件、发光二极管、X射线成?
本文编号：3395130
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