纳米氧化锌基发光材料的制备及发光性能研究

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1、西南科技大学硕士学位论文纳米氧化锌基发光材料的制备及发光性能研究姓名：胡文远申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：杨定明20080414西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要纳米氧化锌是一种新型的直接宽带隙半导体低压荧光材料，是制备半导体激光器、发光二级管的理想材料。为了实现纳米氧化锌在发光器件方面的应用，需解决其发光效率和发光色纯度，掺杂和纳米化是改善发光效率和发光色纯度的有效途径。本文以氧化锌为基质进行了掺杂和纳米化的研究。采用机械力固相化学反应法制备了纳米ZnO：Eu3+发光材料。制备所得的产品呈球状颗粒，粒度为80

2、nm，分布比较均匀，样品的发射主峰为615nm，对应于E一+的高灵敏5D一7F2跃迁。样品的发光强度受掺杂量的影响，在一定范围内发光强度随着掺杂浓度的增加呈现增强趋势，最佳掺杂量为5％。采用机械力固相化学反应法制备了纳米级ZnO：Eu3+：Li+发光材料。产物为比较规则的球形颗粒，其粒度为50r吼，粒度分布较窄。掺杂纳米znO的最大激发峰为465衄，发射光谱为Eu的特征发射，主峰位于615砌，对应于Eu3+的5Do一‘7F2跃迁。共掺杂的Li+离子有效地敏化了E矿+，掺杂比为3：1时发光强度增幅最大。采用均相沉淀法制备了纳米乙l

3、o：Eu3+：“+发光材料。合成样品呈球形颗粒状结构，粒径为20～40m。样品的最大激发峰为463帆，发射光谱主峰为611姗，较机械力固相化学法所制的样品峰位有蓝移。共掺杂的Li比例对发光强度的影响与机械力固相化学法制备的样品一致。采用机械力固相化学反应法合成了掺杂纳米ZnO：RE(Nd，Sm，Dy)发光材料。掺杂的纳米znO：I迮微观结构呈现近球形，分散性较好，粒经介于40～70nm之间。纳米Zno：RE发光材料的最大激发蜂为378nm，对应基质ZnO的带边吸收，发射光谱有两部分组成，其一在400～600姗范围内的宽带发射，其

4、二呈现属于RE离子的特征发射。宽带发射的强度较纯纳米znO的强度明显提高，随着掺杂RE离子浓度的增加，宽带的发射与RE离子的特征发射的强度增加，猝灭浓度分别为4％、5％和4％。关键词：氧化锌纳米掺杂发光材料西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractZnOisadirect锄d、聃deband2apsemiconductorlow．tensionfluoresceIlcema：tcrial、析m锄energygapof3．37eVatroomtempera_tllre，whichisanidealmate订alforf

5、．abricat洫gsemiconductorl弱erdeViceoperatin2．InordertorealizeⅡleapplicationofZnOI姗ostrI．Iclcuresinnano—oDtoelectronic。“isnecess姗rtosolvel_urnillesceme伍ciencyandcolorpuri谤，whileadulterationandnanocrystrallizationareoptimalclloices．TllispaperwasinterestedinI姗o．ZnOdoped．T

6、hen觚ometerZnO：Euj’phosphorSwereobtainedviamech撕calsolidstatechemicalreactio玛、砌letheaveragesizeofmeparticles、Vf塔about80m、Ⅳitllu】【lif0锄毋嘶nsize．Thechlracteristicphotol啪irlescenceofEu’+、械略obseⅣed、析tbt11emaXim啪锄issionpeakat615姗，correspondingto’Do_7F2．Thel啪inescenceinteIls

7、时i11creaLsed晰nltllegro、vthofEuj十concentlation，andtlleEuj十optim2Llconcennt旺ion、^憎略5％．N锄。一sizedZnO：Euj+：Li十redphosphorshavebeenpreparedbymechanicalsolidsta舱chernicalreactiom．Theaver刁【留esizeofs唧leswasa：bout50nmwithurIifonn嘶ns协．ThemaXh啪excitationpeal【w嬲at465IlIIl，a11dthe

8、emissionSpectraofnamD．SizedZn0：Eu’+：Li十、矾峪cha成比teristicphotol啪inescenceofEu3+withthemaxim啪e面ssionpeakat6l5姗，correspondingt0’Do-÷7F2