编号：CYYJ01999
篇名：Sr2-x-yAl2SiO7∶x%Sm^3+,y%Li^+荧光粉的合成与发光特性研究
作者：王庆玲 迪拉热·哈力木拉提 沈玉玲 何久洋 艾尔肯·斯地克
关键词： Sr2Al2SiO 7∶Sm^3+ LI^+ 电荷补偿剂Li^+ 橙红色荧光粉
机构： 新疆师范大学新疆矿物发光材料及其微结构实验室
摘要： 硅铝酸盐由于其化学性质稳定、原材料易得,是发光材料的一种有效基质,所以受到广泛关注。其中,硅铝酸锶(Sr2Al2SiO7)属于四方晶系,具有稳定的晶体学结构。Sm3+作为一种常用的激活剂,其特征峰在波段300~750 nm内都有分布,有些特征激发峰位于近紫外光区,在近紫外区有强的吸收。因此,以Sr2Al2SiO7为基质、 Sm3+为激活剂可以制备出符合LED要求的红色荧光粉。本工作采用高温固相法合成一系列Sr2-x-yAl2SiO7∶x%Sm3+,y%Li+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、光致荧光光谱(PL)、绝对量子效率测量系统对样品的晶体结构、发光特性以及内量子效率进行表征和测量,并且对样品的XRD进行精修,色纯度计算。结果表明:合成样品均为单相Sr2Al2SiO7,掺杂Sm3+和电荷补偿剂Li+后,没有引起相变。相对于其他阳离子Sm3+(r=1.079?)、 Li+(r=0.920?)的半径与Sr2+(r=1.260?)半径最为相近,因此更容易替代Sr2+的格位,并且两种离子半径比Sr2+小而使得样品晶体结构参数a,b,c和v逐渐减小。样品的最佳激发峰在403 nm处,相比于Ca3Y2(Si3O9)2∶Sm3+的激发峰出现了3 nm蓝移,表明样品在近紫外光下有较强的吸收,这种长紫外波长的光有利于在照明领域的应用。在403 nm近紫外光激发下,可以看出,在500~750 nm范围内, Sm3+的发射峰位于564 nm(4G5/2→6H5/2), 601 nm(4G5/2→6H7/2), 648 nm(4G5/2→6H9/2)和713 nm(4G5/2→6H11/2),其中601 nm发射峰强度最大,使样品呈现强烈的橙红色光。发射峰在607与618 nm处出现劈裂现象,是因为晶体场的相互作用引起了能级劈裂。单掺Sm3+的发射光谱强度随着浓度的增加先增大后减小,当掺杂浓度为2%时发光强度最大。利用Blasse提出的能量传递临界距离公式,计算得出临界距离RC≈19.734?,从而说明了浓度猝灭原因是Sm3+之间的多级相互作用。根据Dexter理论,计算出多极相互作用函数θ≈6,表明Sr2-xAl2SiO7∶x%Sm3+的浓度猝灭机理是
