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《北京交通大学》 2010年
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溶胶凝胶法制备Sr_2SiO_4:Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉及其发光性能的研究

赵玉晶  
【摘要】: 白光LED是一种新型的固体照明光源。目前制备白光LED的主流方法是采用荧光粉转换方法。而以硅酸盐为单一基质的白光荧光粉由于其良好的发光性能,成为白光LED照明的研究热点。 本文采用溶胶凝胶法合成了Sr2SiO4:Dy3+以及Dy3+,Eu3+系列共激活的Sr2SiO4高亮度白光LED用荧光粉,并对其结构特性及近紫外光激发下的发光特性进行了研究。 利用XRD、SEM等手段对样品Sr2SiO4:Dy3+,Eu3+进行表征,并测试其发光性能。对Sr2SiO4:Dy3+荧光粉的光谱分析表明,样品有几个明显的激发峰,分别位于325nm、350nm、365nm和386nm附近,分别对应Dy3+离子6H15/2→6P3/2,6H15/2→6P7/2,6H15/2→6P5/2,6H15/2→4M21/2的跃迁。在386nm近紫外光激发下样品的发射主峰位于486nm、491nm、577nm附近,其中486nm和491nm的发射峰对应于Dy3+离子4F9/2→6H15/2的跃迁,577nm对应于Dy3+离子4F9/2→6H13/2的发射跃迁,蓝光与黄光复合产生白光发射。研究了Dy3+掺杂浓度对Sr2SiO4:Dy3+材料发射光谱强度的影响。进一步分析计算其色坐标为(0.35,0.38),与白光的最佳色坐标(0.33,0.33)相差很多,需要进一步改善红光发射部分。 为了增强红光发射,我们制备了Dy3+,Eu3+共掺杂的Sr2SiO4样品,光谱分析表明,除了Dy3+在蓝色发射带和黄色发射带的特征发光峰之外,在610-620nm处有一宽谱带发射峰,为Eu3+的5D0—7F2能级的跃迁发射,红光区的发射有所增强。通过不断改变掺杂Eu3+离子含量,并分析其光谱的变化特性,得到最接近白光的稀土掺杂浓度,即Dy3+的掺杂浓度为4mol%,Eu3+的掺杂浓度约为1mol%,色温为5603K。另外,还研究了退火温度及电荷补偿剂对于样品发光强度的影响。当温度由900℃逐渐升高到1100℃时,样品的发光强度明显增强。进一步提高退火温度时,发现发光强度几乎不发生变化。随着电荷补偿剂浓度的增大,Sr2SiO4:Dy3+,Eu3+材料发射光谱强度先增大、后减小。当掺入的电荷补偿剂不同时,增强的效果亦不同,其中以加入Li+情况最为明显。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O482.31;TN104.3

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【参考文献】
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