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白光LED作为一种新型的固态照明光源,由于其高效节能、安全环保、寿命长、可靠性好等优点而被誉为第四代照明光源,其市场应用前景十分广阔,并且越来越受到人们的重视。而白光LED用发光材料的性能和制备也成为了研究热点之一。 本文通过高温固相法制备了Sm3+和Eu3+掺杂CaWO4红色荧光粉和Ba2B5O9Cl∶Eu2+,Ln3+(Ln=Dy,Er,Ho)蓝色荧光粉。通过XRD、光致发光、荧光寿命、余辉衰减及热释光等技术手段进行测量和分析,主要获得了以下几方面的研究成果: 1.我们对CaWO4∶Sm3+样品的结构进行XRD测试,并使用Rietveld精修法对XRD进行了分析,结果证明其晶相结构是白钨矿结构。测试了常温下的荧光光谱、荧光衰减曲线和时间分辨荧光光谱。激发光谱表明当Sm3+的掺杂浓度为1%时,WO42-的吸收宽峰达到最大值;而Sm3+的激发峰达到最大值是3%。此外,WO42-吸收的能量能够传递给Sm3+,但是此过程不是很彻底。时间荧光光谱清楚表明了WO42--Sm3+的能量传递开始时间,而且也展现了能量传递到达最大值的时间。并且详细讨论了能量传递的过程。 2.我们测试了从低温(10K)到室温(300K)范围内的的光致发光光谱和时间分辨荧光光谱,还有荧光寿命衰减曲线。在室温(300 K)和低温(10K)条件下的荧光光谱显示:制备的两个样品在240nm光的激发下,有一个源于WO42-大约在430nm的蓝色发射峰;位于红光区的CaWO4∶Eu3+的发射(5D0→7F1,2,3,4)来源于WO42--Eu3+之间的能量传递,其中在616nm处的红色发射峰能够被385nm的近紫外和465nm蓝光有效激发。由样品荧光衰减曲线可知:在室温条件下无掺杂CaWO4样品中WO42-的荧光寿命是8.85μs,但掺杂Eu3+之后缩短为6.27μs,这进一步证明WO42-Eu3+间能量传递过程的存在。由时间分辨荧光光谱的我们得到了WO42--Eu3+之间的能量传递时间的详细演变过程,当测试环境温度从10K单调递增到300 K时,能量传递过程被监测到的时间是单调减小的。对CaWO4∶Eu3+的在不同测试温度下的荧光寿命结果表明:Eu3+的荧光寿命在10-50 K温度范围内是增加的;当温度超过50K会发生热猝灭现象Eu3+的荧光寿命开始缩短;然而,WO42-的荧光寿命则是随着环境温度的逐步升高而不断减小。 3.测试了Ba1.92B5O9Cl∶Eu2+0.06,Ln3+0.02(Ln=Dy,Er,Ho)系列荧光粉的X射线粉末衍射(XRD)、光致发光光谱、余辉衰减曲线和热释光谱。由XRD表征结果可知Ba1.92B5O9Cl∶Eu2+0.06,Ln3+0.02(Ln=Dy,Er,Ho)荧光粉是四方晶系粉末。通过光致发光光谱观察到所得样品的激发峰和发射峰位置和形状都没有明显改变,但是峰强则随着掺杂离子的不同强度增减程度也不同。根据样品的余辉衰减曲线结果表明Dy,Er,Ho的掺杂能够延长Ba2B5O9Cl∶Eu2+余辉时间的长短,而且也能够增强初始亮度。其中,Dy3+是Ba2B5O9Cl∶Eu2+最理想掺杂稀土离子。