论文部分内容阅读
白光LED具有发光效率高、性能可靠、稳定、节能环保等优点，被称为下一代照明光源。目前实现白光 LED的主要方法是使用荧光粉将 LED芯片发出的蓝光或者紫外光转换为可见光。传统的LED荧光粉合成温度偏高，显色指数较低，成本较高，因此寻找廉价的、高性能荧光粉成为白光LED技术发展的一个热点。 本文采用α-LiZnBO3和 KSr4(BO3)3这两种碱金属硼酸盐作为基质材料，通过传统的高温固相法合成了α-LiZnBO3:Mn2+红色荧光粉、KSr4(BO3)3:Ce3+蓝色荧光粉和 KSr4(BO3)3:Eu2+黄色荧光粉，并对荧光粉的结构以及发光性质进行了详细的研究。 在α-LiZnBO3:Mn2+中，Mn2+会占据四配位的 Zn位。ESR谱表明掺杂离子为二价的锰离子。漫反射谱和激发谱表明该荧光粉可被431nm的光激发。在该荧光粉中，我们观察到了四配位 Mn2+的反常发光现象，这来自于 Mn2+的4T1(4G)→6A1(6S)跃迁。经过分析，我们认为 Mn2+的反常发光是由于 Mn2+能级受晶体场环境的影响而产生分裂。变温 PL谱表明，α-LiZnBO3:Mn2+的发光热稳定性较好，但发射谱存在一定的蓝移。 Rietveld结构精修表明，Ce3+在KSr4(BO3)3中倾向于占据9配位的Sr3格位。漫反射谱表明和激发谱表明 KSr4(BO3)3:Ce3+可被紫外光有效激发，最强激发峰位于350nm处，属于Ce3+的4f-5d跃迁。发射谱为主峰位于412nm的不对称宽谱，可以拟合为411nm和446nm两个高斯峰，分别对应于5d向2F5/2和2F7/2的跃迁。Li+，Na+，K+的引入分别使得412nm处发射峰强度变为未电荷补偿样品的4.1倍，1.9倍和1.4倍。总之，KSr4(BO3)3:Ce3+是一种可被紫外光激发的，具有良好发光性能的蓝色荧光粉。 Rietveld结构精修表明，Eu2+进入基质晶格后倾向于占据配位的 Sr1和 Sr3格位。KSr4(BO3)3: Eu2+的激发谱位于260-360nm和370-490nm处，来自于Eu2+的4f7(8S7/2)-4f65d1跃迁。发射谱为主峰位于550nm的不对称宽谱，归属于Eu2+4f65d1激发态到4f7基态的跃迁。发射峰可以拟合为553nm和593nm两个宽峰，来自于占据不同Sr格位的Eu2+。温度升高，KSr4(BO3)3: Eu2+发光衰减严重，发射峰变宽，峰位蓝移。KSr4(BO3)3: Eu2+的衰减曲线为非指数形式，可能来自于激活剂离子间复杂的能量传递和严重的非辐射跃迁过程。