基于VUVLED匹配硼酸盐红色荧光粉及其发光机制

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1、学校代码10530学号200910061143分类号O482.3密级公开硕士学位论文基于VUVLED匹配硼酸盐红色荧光粉及其发光机制学位申请人向志锋指导教师阳效良副教授学院名称材料与光电物理学院学科专业微电子学与固体电子学研究方向光电子技术二〇一四年五月二十日万方数据StudiesonthepreparationandluminescentpropertiesoftheborateredphosphorsbasedontheVUVLEDchipsCandidateXiangZhifengSupervisorAssociateProfessorYangXiaoliangColl

2、egeFacultyofMaterialandPhotoelectronicPhysicsProgramMicroelectronicsandSolidStateElectronicsSpecializationPhotoelectronTechniqueDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2014万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作

3、品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要随着经济的发展，能源的消耗日益增加，发展新型的节能产品已成为人们研究的重点。白光L

4、ED以其光效高、能耗低、污染小等优点受到了人们的广泛青睐，被认为是第四代照明工具。目前白光LED通常是在蓝光LED上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉合成的，但这种工艺得出的白光色温不易控制，而且由于缺少红色成分，显色指数偏低，发出的是冷白光，限制了其推广使用。随着近紫外LED技术的不断发展成熟，在近紫外LED上涂敷三基色荧光粉合成白光LED的方式开始受到人们的重视，而关于350-420nm内近紫外光激发的荧光粉的研究也受到越来越多的关注。本文主要旨在寻找和改进能适用于近紫外LED激发的硼酸盐体系红色荧光粉。首先，本文利用高温固相法制备了Ba2Mg(BO3)2:Eu,Mn红色荧光粉

5、样品。该样品能被250-450nm波段的近紫外光激发，并能发出明亮的红光，发射主峰位2+2+2+于622nm。实验结果发现，掺杂Ca和Zn能提高样品的发光强度，而掺杂Sr2+2+却会抑制样品的发光。当分别掺入3mol%的Zn、1mol%的Ca时，样品的发2+光强度比没有掺杂的样品分别提高了60%和40%，而掺入Sr时，样品的发光强度较没有掺杂的样品明显下降了。通过分析，我们发现在Ba2Mg(BO3)2基质中，2+2+2+2+掺杂低浓度的Ca和Zn时，这两种离子主要是替换Mg格位，而掺杂Sr时2+2+主要替换Ba格位。结合样品的发光性能比较，我们得出结论，相对于Ba格2+2+2

6、+位，Mg格位似乎对Eu配位场的影响更大，改变Mg格位更可能提高2+2+Ba2Mg(BO3)2:Eu,Mn的发光性能。3+3+其次，通过高温固相法制备了Eu、Sm分别掺杂和共同掺杂的LiY6O5(BO3)3红色荧光粉样品。该样品在近紫外光激发下也能发出明亮的红光。实验结果发现，++过量的Li浓度能促进样品晶体结构的形成，当Li浓度过量200%时效果最好。3+3+3+分别研究了Eu、Sm在395nm和406nm激发下的发光性能，发现当Eu、3+3+3+Sm的掺杂浓度为30mol%和1mol%时，样品的发光最好。当Eu、Sm共同3+掺杂时，在395nm激发下，样品的发光随着Sm掺

7、杂浓度的增加而下降，但在3+406nm激发下，随着Sm掺杂浓度的增加，样品的发光呈现先增加后减少的规3+3+3+3+律，可见在LiY6O5(BO3)3:Eu,Sm中存在Eu和Sm的能量传递和敏化现象。关键词：白光LED；近紫外；红色荧光粉；硼酸盐I万方数据AbstractWiththedevelopmentofeconomyandtheconsumptionofenergy，developingnewenergy-savingproductshasbecomeafocusofpeople’sresear