荧光材料的发光能研究

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1、摘要在全球能源短缺的大背景下，半导体发光二极管（LED）作为一种新型光源，在照明市场上的前景备受全球瞩目。与第一代（白炽灯）和第二代（荧光灯）照明光源相比，它具有发光效率高、使用寿命长、无污染、可使用低电压和低电流、可小型化和轻薄化、节能等一系列优点。随着世界能源短缺和环保的要求，以21世纪的绿色照明光源半导体白光LED取代能耗高的白炽灯和易污染环境的汞激发荧光灯，已成为必然的趋势。采用传统的高温固相法制备了一系列单相蓝绿色Ca2Al2SiO7:Eu2+荧光粉，并详细研究了其成相（XRD）和发光特性

2、（PL）。Ca2Al2SiO7:Eu2+的荧光粉的发射光谱包括蓝色波段（419nm）和绿色波段（542nm），而且随着Eu2+的掺杂浓度和激发波长的改变，相对强度也随着改变，其发光性能归属于不同能级的Eu2+的4f7–4f65跃迁。本实验中还发现可通过改变基质的组分即改变基质晶体场强度，影响Eu2+的f-d的跃迁行为。本结果表明：Eu2+离子掺杂Ca2Al2SiO7荧光材料可作为潜在的近紫外激发LED用蓝绿光发光材料。关键词：Ca2Al2SiO7；荧光材料；发光性能；ABSTRACTInthebac

3、kgroundoftheglobalenergyshortage,thesemiconductorlightemittingdiodes(LED)asanewtypeoflightsource,havereceivedparticularlyattention.Asthemostchallengingapplicationtoreplacetraditionalincandescentandfluorescentlamps,whitelightemittingdiodescanofferbenefi

4、tsintermsofstability,energysaving,highluminousefficiency,longerlifetime,andenvironmentalfriendly,theyarecalledthenext-generationsolidstatelight.Aseriesofsingle-phasebluegreenemittingphosphorsofCa2Al2SiO7:Eu2+hasbeensynthesizedbythesolid-statereactionan

5、dinvestigatedindetailbytheX-raypowderdiffraction(XRD),photoluminescence(PL)propertiesinthisstudy.TheemissionspectraoftheCa2Al2SiO7:Eu2+phosphorsconsistedofablueband(419nm)andagreenband(542nm),therelativeintensitiesofwhichchangedwiththeEu2+dopantconcent

6、rationandtheexcitationwavelength.The4f7–4f65d0transitionofEu2+ionsatdifferentenergylevelwasattributedtotheuniquephotoluminescencephenomenonfortheCa2Al2SiO7hostcrystalstructure.Forthecrystalfieldstrengthwasconsideredtobetailedbycontrollingthehostcomposi

7、tion,thephotoluminescencepropertiesofEu2+ionswasinvestigatedbychangingthehostcompositionandsomerelativeconditions.ItwasfoundthatEu2+dopedCa2Al2SiO7luminescentmaterialcanbeusedaspotentialnearultravioletexcitationLEDasblue-greenlightemittingphosphors.Key

8、word:Ca2Al2SiO7；luminescentmaterial；photoluminescence；目录摘要IABSTRACTII第一章前言11.1引言11.1.1白光LED的重要性11.1.2白光LED的实现方式11.1.3荧光材料的作用及影响因素21.2基质-硅酸盐的研究进展31.2.1硅酸盐蓝色荧光粉的研究进展51.2.2硅酸盐绿色荧光粉的研究进展51.2.3被近紫外光激发发射白光的单一基质的硅酸盐荧光粉61.3发光中心离子Eu2+的研究进展71.3.1