论文部分内容阅读
近年来ZnO掺杂稀土离子的多晶材料在基础研究和实际应用领域都得到了极大的关注。ZnO是一种重要的宽禁带半导体发光材料，其直接带隙为3.3eV，激子结合能为60meV。对紫外光的吸收率极强，其物理性质和化学性质非常稳定，能够适应各种气氛环境。CdO的禁带宽度仅为2.3eV，在ZnO基质中掺杂不同浓度的Cd2+可以使CdxZn1-xO体系的禁带宽度降低，从而使体系的禁带宽度得到调制，并通过掺杂稀土Eu3+得到红光的发射，使其成为与400nm的紫外LED芯片相匹配的红光荧光粉。
本文的主要工作是用高温固相法合成样品，研究不同情况下材料的发光特性，主要取得了如下成果：
1、在还原气氛下，通过在ZnO基质中掺杂不同浓度的Cd2+达到调制样品禁带宽度的目的，确定当Cd2+的掺杂浓度达到20％时，样品的激发峰移至390nm左右，并且此时的激发峰强度也达到了最大值；体系中掺杂Eu3+，并研究其在紫外激发下的发光特性，发现样品的发光以Eu3+在615nm处的红色发光为主，它归属于Eu3+的5D0～7F2的发射；在样品中掺杂Li+作为电荷补偿剂，样品的红色发光得到增强；
2、在空气气氛下，在ZnO样品中掺杂Eu3+和Cd2+，随着Cd2+掺杂浓度的增加，样品的激发峰也发生了明显的移动，当Cd2+掺杂浓度达到20％时，相应的样品的激发峰移至410nm左右；样品的发光以基质的宽带发射为主，来自Eu3+的发光并不明显；
3、在样品中掺杂Li+作为电荷补偿剂，在样品的发射光谱中发现了来自Eu3+的特征发射，说明基质与Eu3+离子之间的能量传递得到了增强；
4、对制得样品进行XRD分析表明：少量的掺杂Eu3+、Cd2+并没有改变样品的晶格结构，掺杂的物质全部进入到了晶格中。
因此，CdxZn1-xO：Eu，Li发光材料是一种可望成为长波紫外激发的红光荧光体。