YAG:Ge3+荧光粉的制备及发光性能

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:li132zhihua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
白光LED具有能耗低、亮度高、工作电压低、使用寿命长等特点,广泛应用于照明、指示及显示领域。白光LED是由蓝光LED芯片((In,Ga)N)和颜色转换层(YAG:Ce3+荧光粉均匀分散在环氧树脂等基质中)两部分组成的。基于互补的两种发射光混合形成适于照明应用的白色光源的原理,(In,Ga)N蓝色LEDs发出的部分蓝光被颜色转换层吸收而发出黄光与剩余蓝光混合形成白色光源。稀土铈离子掺杂钇铝石榴石荧光粉(YAG:Ce3+)具有很高的发光效率和化学稳定性,所以被广泛应用于真空紫外、等离子平板显示、固体激光器以及白光LED等应用技术领域。   论文中全面介绍了YAG:Ce3+发光材料的发展概况、发光机理以及常用的制备技术,同时还提出了一种制备YAG:Ce3+发光材料的新的简单方法--直接蒸发烧结法(简称:DESM)。   本文分别采用溶剂热法和直接蒸发烧结法(DESM)制备YAG:Ce3+荧光粉。研究了这两种制备方法的后处理温度对YAG:Ce3+荧光粉结晶性能、表面形貌、发光性能等的影响。同时还对YAG:Ce3+荧光粉发光性能的温度依赖性、荧光寿命、量子效率等有更深入的研究,弥补了现有文献资料对YAG:Ce3+荧光粉低温发光性能研究数据的不足。总结如下:   溶剂热法合成YAG:Ce3+荧光粉的成相烧结温度大约在900℃,1000℃时得到YAG纯相,粉体颗粒形貌是不规则的球形,颗粒尺寸大约35 nm。样品的光致发光光谱显示出YAG:Ce3+荧光粉的激发光谱中有两个很强的激发峰,分别为340 nm和460 nm。发射光谱是一个很宽的发射带(500-700 nm),峰值波长为540 nm。   与溶剂热法制备YAG:Ce3+荧光粉相比,DESM法更有优势。首先,DESM法的合成路径更简单,反应物不需要离心、水洗、醇洗等处理过程。如此,便避免了由于这些处理过程可能带来的产物流失或者引入新的杂质元素等问题。其次,DESM法的烧成温度更低。从XRD分析结果可知,溶剂热法烧成的YAG:Ce3+荧光粉的纯相形成温度为1000℃左右,且颗粒形貌不是很规则的球形。而DESM法制备YAG:Ce3+荧光粉的纯相形成温度仅为850℃,而且颗粒形貌是很规则的球形,颗粒平均尺寸为30 nm。量子效率方面,同是纯相的YAG:Ce3+荧光粉,DESM法制备的样品量子效率比溶剂热法合成的产品高9个百分点左右。另外,溶剂热法需要在高压釜内进行,而DESM法在大气环境中即可进行反应,且不需要昂贵的高温(>1000℃)烧结炉,因此DESM法更安全,成本更低。   YAG:Ce3+荧光粉发光的温度依赖性研究结果显示,其发光性能会受烧结温度和环境温度影响。随着烧结温度的提高,YAG:Ce3+荧光粉的杂相含量降低、结晶性能提高;表面形貌逐步趋于圆球形;发光强度逐渐增强;量子效率有效提高。从低温光谱可知,在较低环境温度下,可以明显看到发射峰是由两个峰值很接近的发射峰组成的,分别对应Ce3+的两个能级发射,即5d1→2F5/2和5d1→2F7/2。而且随着温度的升高,发射峰变宽,两个发射峰的重叠部分逐渐增加,变成一个发射宽峰。其发光强度呈指数形式衰减,而且衰减时间会随着环境温度的增加而降低。   文章最后,我们对YAG:Ce3+荧光粉的发展前景及今后的研究趋势进行了展望。
其他文献
哈兹列特双带连铸连轧工艺具有流程短,能耗低,成本低,效率高等优点,引起了世界范围内铝合金板带生产企业越来越多的关注。高效率和环境友好型的连铸连轧工艺逐渐成为铝合金板
飓风桑迪的肆虐可能会让艺术界人士想到灾难艺术法则,即大自然之怒所激发的灵感会促成伟大的作品。飓风桑迪于2012年10月29日晚登陆美国东海岸,产生巨大破坏力的同时也让人敬畏。让我们回溯大约两个世纪之前,人们对自然非常敬畏,这也是许多优秀艺术作品诞生的核心要素。埃德蒙,伯克曾说,任何引起痛苦、危险、恐惧的事物和现象都会是深刻的艺术创作源泉,促成伟大的艺术作品,这一观点已逐渐演变为他的美学理论。  1
听位于英语听说读写四项技能的首位,是获得语言信息和语言感受的主要途径,是提高其他技能的基础,可见其地位的重要性。因此初中英语听力技能的训练也显得颇为的重要,而学生听力技
期刊
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效、清洁的能源转换装置,它能够把储存在燃料中的化学能直接转变为电能。降低操作温度到600oC 甚至以下的中低温,是SOFC 商业化的目标之一。本
有机污染物的高效去除是当前水污染控制领域的重要课题。非均相芬顿催化技术为水体中有机污染物的降解提供了良好的途径。本文针对铁基非均相芬顿催化体系在中性条件下面临的Fe~(3+)/Fe~(2+)转化慢,界面电子迁移速率及传质受限,催化效率低等技术难题,以构建具有高活性和良好稳定性能的铁基非均相芬顿催化剂为目标,围绕着催化剂的金属组成调控及催化剂载体的选择两个方面,开展以偶氮染料金橙Ⅱ为代表的目标污染物
学位
本文通过对荣华二采区10
期刊
石英玻璃因其良好的耐高温性能、低的热导率和热膨胀系数以及良好的介电性能,成为高温透波领域主要候选材料。但单一的石英玻璃力学强度低,石英纤维增强石英玻璃是改善石英玻
近年来,以高性能、便携、质轻、可弯曲、甚至可以变形成任意形状为特点的柔性电子器件在各个领域(如太阳能电池、可穿戴设备、柔性显示屏、生物医疗传感器等)得到广泛的应用。柔性电子器件在日常使用中,会受到循环弯曲和拉压变形。在循环载荷作用下,材料会产生疲劳损伤,最终导致器件和材料发生疲劳失效。金属薄膜作为柔性电子器件中重要的电极或金属互连线材料,其机械稳定性是柔性电子器件正常服役的基本前提。电子设备的外观
针对公共型腔过小或者无公共型腔铸件采用传统电渣熔铸工艺生产困难的问题,本文提出了固定自耗电极充填法,并对固定自耗电极充填法原理进行了基础研究。  本文首先建立了固定
本文采用机械搅拌的方法,设计并制备了由Y2O3、ZrO2、CaZrO3和Al2O3四种耐火骨料组成的涂料,粘结剂为二醋酸锆水溶液,采用手工涂刷的方法将涂料涂刷在石墨铸型内壁形成涂层,并用