硅氧与铝氧基荧光粉的制备及性能研究-微电子学与固体电子学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University for the Degree of Master The synthesis and photoluminescence propertie of silica and alumina based phosphors Candidate: Zhang Fangfang Supervisor: Prof. Song Kaixin March, 2015 杭州电子科技大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的作品或成果。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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或 使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件， 允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其 它复制手段保存论文。（必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定） 论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 杭州电 杭州电子科技大学硕士学位论文 摘 要 本论文通过稀土离子共掺杂、阳离子置换及 N3-的掺入等手段，提高荧光粉的发光强度 和温度稳定性。具体研究结果如下： （ 1 ） 采 用 高 温 固 相 反 应 法 在 95%N2-5%H2 的还原气氛下 制备了 La3+ 掺杂 Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+荧光粉。利用 X 射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的晶体结构、发光光 谱和衰减寿命测试分析。测试结果表明，所制得的荧光粉样品为单一相的 Li2SrSiO4 晶体结构 化合物。Li2Sr0.995-xSiO4:0.005Eu2+,xLa3+荧光粉呈现出激发峰位于 408nm 左右的宽激发带。在 408nm 波 长 激 发下 可得 到 峰 值 位 于 570nm 左 右 的 宽波 段 发 射光 谱 ， 对应于 Eu2+ 离子 4f65d1→4f7 电子跃迁。La3+掺杂 Li2SrSiO4 基质后产生了晶格缺陷，该晶格缺陷可以吸收光能 后传递给发光中心 Eu2+离子，使得 Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+荧光粉的发光强度得以增强。 （2）采用高温固相法在 95%N2-5%H2 的还原气氛下制备了 Si4+掺杂 Y2.9Ce0.1Al5-xSixO12 荧光粉。综合 XRD 分析、Rietveld 结构精修、XPS 测试以及 EDS 测试的结果表明，所制得 的样品为单一相的 Y3Al5O12 晶体结构化合物。XPS 的测试结果证实 Si4+离子的掺入可以进一 步提高 Y3Al5O12: Ce3+荧光粉中 Ce4+离子向 Ce3+离子的还原程度。同时荧光粉的平均衰减寿 命也由 44.8 ns (x=0) 增加到 76 ns (x=0.3)。热释光谱测试结果表明 Si4+掺杂后有效的提高了 Y3Al5O12: Ce3+荧光粉的热稳定性。 （3）采用高温固相法在还原气氛下制备了 Si3N4 掺杂 Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+荧光粉即 Li2Sr0.995SiO4-3x/2Nx:0.005Eu2+。XRD 和拉曼光谱分析，以及 Rietveld 结构精修结果表明 N3-离 子进入 Li2SrSiO4 基质晶格部分取代 O2-离子。在 460 nm 可见光激发下，发射光谱呈现橙黄色 光宽带发射，峰值位于 560 nm 左右，属于 Eu2+离子的 4f65d1→4f7 电子跃迁。掺杂 N3-离子后 光谱均出现微小的红移。Li2Sr0.995SiO4-3x/2Nx:0.005Eu2+荧光粉的发光强度相对不掺杂时得到有 效提高。热稳定性分析结果表明掺杂 N3-离子后的 Li2Sr0.995SiO4-3x/2Nx:0.005Eu2+比不掺杂时的 热稳定 性 要高。 荧 光 衰 减 寿 命 测 试 结 果 进 一 步 证 实 了 N3- 离子掺杂可以有效 提 高 Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+荧光粉的发光效率。 （4）采用高温固相法制备了 Si3N4 掺杂 M1.99SiO4:0.01Eu2+(M=Sr, Ba)荧光粉材料，综合 XRD 和 Rietveld 结