Tm~(3+)，Dy~(3+)单掺/双掺GdVO_4纳米材料的制备及光学性能

【摘要】：白光LED是新一代半导体照明光源,高效光转换材料的合成制备是其关键技术之一。在过去十年中,稀土离子掺杂的纳米材料由于其在光、电、磁学等方面表现出的独特性质已经引起人们极大的关注。目前稀土掺杂无机纳米发光材料在显示、照明、光通讯、激光器件、X射线传感器等领域仍然具有广阔的应用前景。本文主要对适用于白光LED荧光粉的Dy~(3+),Tm~(3+)单掺/共掺杂GdVO_4纳米晶的制备及发光性质进行研究。 合成GdVO_4晶体的制备过程中溶液pH值为7.00时合成的产品最佳。采用共沉淀法合成Dy~(3+),Tm~(3+)单掺/共掺杂的GdVO_4纳米晶,并通过X射线粉末衍射、扫描电镜、荧光光谱仪等测试手段对最终产物进行了表征。结果表明:采用化学共沉淀法用Tm~(3+),Dy~(3+)单掺或双掺大小为30nm左右的GdVO_4可制得荧光材料,当添加Tm~(3+)后,发现Dy~(3+)离子的发光程度会发生显著的提高。当GdVO_4双掺Dy~(3+),Tm~(3+)时,Tm~(3+)→Dy~(3+)两个最有可能的通道(Tm~(3+) 1~D_2→Dy~(3+) 4~M_(15/2),Tm~(3+) 1~G_4→Dy~(3+) 4~F_(9/2)),都能增加Dy~(3+) 4~F_(9/2)能级的布居,并且Dy~(3+)和Tm~(3+)的最优掺杂浓度分别是2mol%和0.5mol%,继续增加就会引起浓度猝灭。在色坐标中在Tm~(3+)和Dy~(3+)单掺的样品中能分别观察到蓝色和黄绿的白光,并且能得到接近等能点的材料,白光材料GdVO_4:Dy~(3+),Tm~(3+)荧光粉材料在固态照明领域有潜在应用。