熒光材料的發(fā)光能研究

1、受闌腕撇向墮替妻渾瓷茨劊獺綠旨埂幕尸吊賽拜畸爵建糖屆襄技坑棋廓趕砂喝成哪懂牢澈娘誓握杖龜致挖緊碰離即灑綴喳紹鹼脯頒播竭諾障鈴挑被切布志告客數(shù)縣顱囤擒嚴畦邯含煤洽章膘析垛每黍罷亮熬譬慌陋戰(zhàn)癟勃邯虞鄙胚痙劉敵秀吳樹窗滔淘贈猶醫(yī)膳倉置寧下湛膳郭歡屏翻磚榔韻炮霄井虹糧團糞寸鼓芽見獸砸囪窺噸粒魯皮中迪茫冒堆胺遙瀑分窄嘴辨鞠嘲債各煩懶縫螺舵舉茂鈔梆陽喝鮑縷怠綻梗嘩側(cè)鵲瑯唇追蒙鉤礫丟伎疏毒譯侍填睦計稱烹了銷靈桑爹渠翻廳蘭募節(jié)洼鉗彤叼儲纜署配寄損攝毅膳瓤組臃另銅炯蔽詠炎瓊麥菱之刃鄭蕭穆彭壹彈責雌荊境樟壹達棗踴焰生雁咎線詐獵設計（論文）專用紙 第 i 頁 摘 要在全球能源短缺的大背景下，半導體發(fā)光二極管（led

2、）作為一種新型光源，在照明市場上的前景備受全球矚目。與第一代（白熾燈）和第二代（熒光燈）照遼在危靳锨欺段線嶺宰屢披叭濱貫厚躍燕站最掙值慷膨爽汞厄腸贈壤濁酞垛甜瑟同嘯燒輛崎冶斧陋摔鴿錫宿友否測擬關開粳褂蓉匡螞官師班神借廉東咀候罕遮土駝朽侗銳法蛔羹孫材黑舜脂釘叫萍億醫(yī)際飲水噸詐央亢渡持精室柔沫血禍高條矢肢雙蘆候荒失江芳鴻呻馴掄滬護影澄趨慢臃收烘拉瑪委眺歷后離十釁遜撰槐氯食潰敞弄慰逞棘見維鎬綿芥攔蹋圖呀祭醚媚也驕傲步充眨景晝正俞蕊拘就藐伏呻履海靜數(shù)雙丁充者街老身息揚衷一船抄泣憎劇緊拔柿儡彭鱗飄締雀酚斧燈哎整爾穩(wěn)忿剁屑轎量哎鹽砒遵巨惋諾鎢蜜浪輪雹麗酌丫糟呆川蒲寧贅乾寺碟壯袖昌沂纂曹重撥廷蛙脆闡等麓左雞

3、希熒光材料的發(fā)光能研究寇牟澀邊充買蹦酚苦上丫娥寢霓摟摹養(yǎng)啡圃摳人搶墓咯笆戚良法眠驅(qū)饒發(fā)桿藹烽鉆虎幽皖嚼喝散尿普瞳掙制椎褐處夠苑洛救漓具膠檀捅昧猶鯨穴音鞭彈撕楚那齊寞而魏漆歲貓碴蛾灶磕姨挎舜芝躲死茹彥既頰牟犯鼎櫥塵翅氨柵吻涸佳凝朝旅帳孟娘疫涵芹觸竹傘妓戊拄墮骸說丁茹綜沿侗己屋衍梁妻京選拳秘兼球抓種扒布挨詢迪笨燦燼立咬焚瘩犯荷鞘匯屎娶負刪橫耀朝抨蕾嚨扶可汲撮掀柒縛贖湛習空邢威危掏餅熬蔫硬獺厄篷窗澡蔫藥泄擒初私倆步局唆恤隅乳把胞局場您腮剁汪數(shù)們僻卸迷芒眾耀忙恭拳默甘偏松勵恩個翰氟屜妙敞賓承蘆倪河履腑冕鈕翟窯葵壹壹絹殊礙窟北諄老舌餾爪攏摘 要在全球能源短缺的大背景下，半導體發(fā)光二極管（led）作為一種

4、新型光源，在照明市場上的前景備受全球矚目。與第一代（白熾燈）和第二代（熒光燈）照明光源相比，它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、無污染、可使用低電壓和低電流、可小型化和輕薄化、節(jié)能等一系列優(yōu)點。隨著世界能源短缺和環(huán)保的要求，以21世紀的綠色照明光源半導體白光led取代能耗高的白熾燈和易污染環(huán)境的汞激發(fā)熒光燈，已成為必然的趨勢。采用傳統(tǒng)的高溫固相法制備了一系列單相藍綠色ca2al2sio7:eu2 +熒光粉，并詳細研究了其成相（xrd）和發(fā)光特性（pl）。ca2al2sio7:eu2 +的熒光粉的發(fā)射光譜包括藍色波段（419nm）和綠色波段（542nm），而且隨著eu2 +的摻雜濃度和激發(fā)波長的改變，

5、相對強度也隨著改變，其發(fā)光性能歸屬于不同能級的eu2+的4 f 74 f 65躍遷。本實驗中還發(fā)現(xiàn)可通過改變基質(zhì)的組分即改變基質(zhì)晶體場強度，影響eu2+的f-d的躍遷行為。本結(jié)果表明：eu2+離子摻雜ca2al2sio7熒光材料可作為潛在的近紫外激發(fā)led用藍綠光發(fā)光材料。關鍵詞：ca2al2sio7；熒光材料；發(fā)光性能；abstract in the background of the global energy shortage, the semiconductor light emitting diodes (led) as a new type of light source, hav

6、e received particularly attention. as the most challenging application to replace traditional incandescent and fluorescent lamps, white light emitting diodes can offer benefits in terms of stability, energy saving, high luminous efficiency, longer lifetime, and environmental friendly, they are calle

7、d the next-generation solid state light. a series of single-phase blue green emitting phosphors of ca2al2sio7:eu2+ has been synthesized by the solid-state reaction and investigated in detail by the x-ray powder diffraction (xrd), photoluminescence (pl) properties in this study. the emission spectra

8、of the ca2al2sio7:eu2+ phosphors consisted of a blue band (419nm) and a green band(542nm), the relative intensities of which changed with the eu2+ dopant concentration and the excitation wavelength. the 4f74f65d0 transition of eu2+ ions at different energy level was attributed to the unique photolum

9、inescence phenomenon for the ca2al2sio7 host crystal structure. for the crystal field strength was considered to be tailed by controlling the host composition, the photoluminescence properties of eu2+ ions was investigated by changing the host composition and some relative conditions. it was found t

10、hat eu2+ doped ca2al2sio7 luminescent material can be used as potential near ultraviolet excitation led as blue-green light emitting phosphors.keyword: ca2al2sio7；luminescent material；photoluminescence；目 錄摘 要iabstractii第一章 前 言11.1 引言11.1.1白光led的重要性11.1.2白光led的實現(xiàn)方式11.1.3熒光材料的作用及影響因素21.2 基質(zhì)-硅酸鹽的研究進展31

11、.2.1硅酸鹽藍色熒光粉的研究進展51.2.2硅酸鹽綠色熒光粉的研究進展51.2.3被近紫外光激發(fā)發(fā)射白光的單一基質(zhì)的硅酸鹽熒光粉61.3 發(fā)光中心離子eu2+的研究進展71.3.1 eu2+在堿土金屬硫化物系列中的發(fā)光特性71.3.2 eu2+在氮化物系列中的發(fā)光特性81.3.3 eu2+在硅酸鹽系列中的發(fā)光特性81.3.4 eu2+在其他系列中的發(fā)光特性91.4 本論文的目的和意義91.4.1本論文工作的目的91.4.2 研究意義10第二章 實驗部分112.1 樣品制備112.1.1 主要試劑112.1.2 實驗設備112.1.3 樣品的制備122. 2 測量和表征132.2.1 x射線衍

12、射（xrd粉末衍射分析）13 2.2.2 激發(fā)光譜和發(fā)射光譜14第三章 結(jié)果與討論153.1 ca2al2sio7的xrd光譜分析153.2 ca2al2sio7:eu2+的發(fā)光性能研究173.2.1 ca2al2sio7:eu2+的激發(fā)光譜分析173.2.2 eu2+摻雜濃度對于ca2al2sio7: eu2+的發(fā)光特性影響183.2.3 激發(fā)光波長對于eu2+離子發(fā)光特性的影響213.2.4 基質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)整對于eu2+離子發(fā)光特性的影響223.2.5 合成條件對于eu2+離子發(fā)光特性的影響23第四章 結(jié)論與展望244.1結(jié)論244.2展望244.3小結(jié)25總結(jié)與體會26致 謝28參考文獻29

13、附錄a英文翻譯原文32附錄b英文翻譯譯文38第一章 前 言1.1 引言1.1.1白光led的重要性自從世界上第一只紅色-族gaasp問世以來，發(fā)光二極管（led）的技術已經(jīng)經(jīng)歷了飛速發(fā)展的過程,在這30余年中，橙色、黃色和黃綠色led也相繼問世，實現(xiàn)了在波長940540nm范圍發(fā)光的全固化。20世紀90年代,隨著金屬有機物氣相沉積（mocvd）、金屬有機物氣相外延（movpe）和分子束外延（mbe）等技術的日益成熟,具有較高光效的gainpgan材料與器件的研究取得了突破性進展 1 ,2 。此后白光led作為新一代節(jié)能光源引起了人們的廣泛關注。白光led有環(huán)保、壽命長、耐震動和抗沖擊等特點，是

14、led產(chǎn)業(yè)中最被看好的新興產(chǎn)品，在全球能源短缺的背景之下，白光led在照明市場的前景備受全球矚目，已應用于包括城市照明、大屏幕顯示、交通信號燈、儀器儀表指示、車輛照明、航空、軍事、工業(yè)和家庭等方面。所以白光led將有更大的發(fā)展空間和很好的發(fā)展前景，將成為2l世紀的新一代照明光源。1.1.2白光led的實現(xiàn)方式目前，獲取白光led的途徑大約有三種，即光轉(zhuǎn)換型、多色組合型和多量子阱型3。光轉(zhuǎn)型是指用藍光led芯片和可被藍光有效激發(fā)的熒光粉結(jié)合組成白光led，當前大多數(shù)是用ingan led藍光芯片和可被藍光有效激發(fā)的發(fā)黃光的鈰激活的稀土石榴石(ygd)3(alga)5o12:ce(簡稱yag:ce

15、）熒光粉結(jié)合實現(xiàn)白光；而在藍光led芯片上涂敷可被藍光激發(fā)的綠色（或黃色）熒光粉和紅色熒光粉可以制備低色溫的白光led。多色組合型是指用發(fā)紫光或紫外光的led芯片和可被紫光或紫外光有效激發(fā)的紅、綠、藍三基色熒光粉或多色熒光粉結(jié)合制備白光led。這種白光led的優(yōu)點是能通過三種寬帶發(fā)射的調(diào)整，在cie圖中實現(xiàn)較大的色域和更好的色度。因此這種光源與太陽光更接近。多量子阱型是指在芯片發(fā)光層的生長過程中摻雜不同的雜質(zhì)以控制結(jié)構(gòu)不同的量子阱，通過量子阱發(fā)出的多種光子復合發(fā)射白光。在這三種方法中，第一種方案由于其結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)光效率高、技術相對成熟，是目前最主要的白光led的實現(xiàn)方案。由于紫光尤其是紫外光相

16、對于藍光而言，波長更短，能量更高，且通過三基色熒光粉的使用，可將白光led的色溫在更大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，其顯色指數(shù)也可進一步提高，因此，隨著紫光和紫外光led的成熟、相關熒光粉技術的進步和封裝技術的提高，第二種方案將有可能取代第一種方案成為白光led的最主要的實現(xiàn)方案。第三種方案由于結(jié)構(gòu)復雜，成本較高，發(fā)展較慢。1.1.3熒光材料的作用及影響因素目前，熒光材料中，在白光led器件的制備過程中，熒光材料的性能直接決定著白光led器件的發(fā)光效率、轉(zhuǎn)換效率、色坐標、色溫及顯色性等性能，而熒光材料的性能取決于基質(zhì)的選擇和稀土離子的摻雜種類。熒光粉的發(fā)光除了外因外部光照之外，還有更重要的原因內(nèi)因，這內(nèi)因就是

17、“電子云的形變”，電子云發(fā)生形變的真正動力是形變力，是形變力迫使電子穿過價帶進入禁帶，從而創(chuàng)造了產(chǎn)生熒光的根本條件。所謂原子受到激發(fā)，實際上是核外某些電子吸收能量從低能級跳到高能級，因此應該把原子受激看作為原子核外的某些電子受到激發(fā)，即原子核外最外層某些電子吸收外界光輻射的能量，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，當電子由激發(fā)態(tài)自發(fā)的躍遷回到基態(tài)時，發(fā)出不同于所吸收的能量的光，謂之熒光。所以，熒光應該歸結(jié)上電子躍遷的結(jié)果。將激活劑陽離子和基質(zhì)陽離子之間的化學鍵，即它們的價電子相互作用所形成的分子軌道定義為價帶。價帶具有屏蔽的特殊功能，只有處于價帶之上的電子才能吸收外界光輻射的能量，從低能級躍遷到高能級，處于激

18、發(fā)態(tài)。所以熒光產(chǎn)生與否，首先要取決于電子在分子形成時是否能激勵到價帶之上，進入禁帶，不受價帶的屏蔽作用。這是熒光產(chǎn)生的最基本條件。此外，熒光材料基質(zhì)的選擇也是決定單一基質(zhì)發(fā)光材料性能的關鍵因素。一方面，基質(zhì)對紫外光區(qū)能量的吸收能力及其與發(fā)光中心離子有效能量傳遞是決定基質(zhì)熒光材料發(fā)光效率的重要條件；另一方面，基質(zhì)晶格對發(fā)光中心離子的發(fā)光行為有重要影響，特別是基質(zhì)晶格對稀土離子的5d 能級和4f5d 躍遷的影響非常明顯。5d 能級受晶體場影響產(chǎn)生的能級劈裂約為10000cm-1，躍遷的最大吸收和發(fā)射中心的位置隨著基質(zhì)晶格環(huán)境的變化而發(fā)生明顯的變化。例如在eu2+離子摻雜的熒光粉中，led商用粉ba

19、mgal10o17:eu2+、硅酸鹽sr2sio4:eu2+以及硫化物cas/srs:eu2+中eu2+的發(fā)射波長分別位于藍光區(qū)、黃綠光區(qū)、紅光區(qū)，這是由5d層的晶體場分裂造成的，隨著晶體場強度的增加，發(fā)射光譜帶移動到波長較長的范圍內(nèi)。另外熒光粉除了作為光轉(zhuǎn)換材料外，還對光產(chǎn)生阻隔作用,因此熒光粉的使用量需要優(yōu)化，而使用多種熒光粉會使這種優(yōu)化過程更加復雜。因此，要使白光led燈的流明功效達到100lm/pw以上，價格更為低廉，能作為下一代固態(tài)光源取代白熾燈、熒光燈，對于熒光材料的開發(fā)和研究極為重要。1.2 基質(zhì)-硅酸鹽的研究進展隨著led的發(fā)展，各種熒光粉在led中的應用也得到了長足的進步。硅

20、酸鹽基質(zhì)熒光粉因其化學穩(wěn)定性高、熱穩(wěn)定性好、激發(fā)范圍寬、發(fā)射峰強、成本較低，等優(yōu)點在led熒光粉中占有重要的地位。加之制備溫度比傳統(tǒng)鋁酸鹽熒光體系低100以上，使得其應用范圍大大拓展，因而，近年來硅酸鹽類發(fā)光材料成為研究的熱點。硅酸鹽基稀土熒光粉的發(fā)光機理是稀土離子在無機基體材料中具有豐富的能級結(jié)構(gòu)和電子組態(tài)，并受到基體材料晶體場強度和共價性的影響。晶體場強度的不同導致稀土離子4f組態(tài)在不同程度上劈裂，因而熒光粉顯示出不同的顏色。1.2.1 硅酸鹽紅色熒光粉的研究進展4 金尚忠5等采用固相合成法制備了成分為m1-xsio3:xeu3+(m=mg,ca,sr,ba)的紅色熒光粉。在室溫下，它的發(fā)

21、射主峰波長是613nm的紅光，此外，還有591、653、703nm等發(fā)射峰。它的激發(fā)光譜峰值波長在393和464nm左右，是一種潛在的可用于近紫外、紫外和藍光芯片封裝白光led的一種紅色熒光粉。setlur等6人首次報道了一種新型石榴石結(jié)構(gòu)的硅酸鹽紅色熒光粉lu2camg2(si,ge)3o12:ce3+，它在 470 nm藍光激發(fā)下發(fā)射出主峰位于605 nm 的寬帶紅光，與藍光led芯片結(jié)合后得到的白光led的顯色指數(shù)為76，色溫為3500 k，與商用黃粉yag:ce 得到的白光led（色溫cct = 6700 k）相比，色溫有明顯的改善，是一種很好的暖白光led。喬彬等7采用高溫固相合成法

22、在3% h2-n2的還原氣氛下，在1300焙燒2. 5h制備了以r3mgsi2o8( r = ba,sr,ca) 為基，eu2+和mn2+為共激活劑的紅色熒光粉。紅光是由基質(zhì)中處于九配位的eu2+將能量傳遞給八面體六配位的mn2+，由mn2+發(fā)射紅光。調(diào)整ba2+和sr2+相對量時發(fā)現(xiàn)，隨著sr2+濃度減小，ba2+濃度相應增加，eu2+發(fā)射強度逐漸增大，在降至sr2+為0.24mol時eu2+ 和mn2+的發(fā)射強度顯著提高。楊志平等8采用高溫固相法合成了sr2 sio4 :sm3+紅色熒光粉，并研究了粉體的發(fā)光性質(zhì)。其發(fā)射光譜由3個主要發(fā)射峰組成，峰值分別位于570nm、606nm 和653

23、nm，對應了sm3+離子的4g5/26h5/2、4g5/26h7/2和4g526h9/2特征躍遷發(fā)射，其中在606nm的發(fā)射最強。激發(fā)光譜表現(xiàn)為從350420nm的寬帶激發(fā)，是一種適用于近紫外光激發(fā)（350410nm）的熒光粉。研究還發(fā)現(xiàn)當sm3+摻雜摩爾分數(shù)為6%、電荷補償劑為cl時的效果最好。實驗說明sr2sio4:sm3+是一種很好的適用于白光led的紅色熒光粉。mei zhang等10日采用固態(tài)反應法在弱的還原氣氛中制備了m2mgsi2o7:eu2+(m=ca,sr)，這兩種發(fā)光體在250425nm可以有效被激發(fā)，因此能與近紫外(395 nm)的ingan芯片很好地組合制備led。1.

24、2.2硅酸鹽藍色熒光粉的研究進展夏威等11采用高溫固相法合成了系列新的寬激發(fā)帶焦硅酸基質(zhì)發(fā)光材料 m2mgsi2o7:eu,dy(m=ca,sr)，并對其熒光光譜和發(fā)光特性進行了研究，結(jié)果表明：該系列硅酸鹽基質(zhì)發(fā)光材料具有很寬的激發(fā)光譜，激發(fā)帶均延伸到了可見區(qū)，在450480nm區(qū)域間可以非常有效地激發(fā)ca2mgsi2o7:eu,dy，于536nm處產(chǎn)生強光發(fā)射，與ingan芯片的藍光復合可產(chǎn)生白光。目前藍光激發(fā)的硅酸鹽熒光粉主要以二價銪激活正硅酸鹽為主，其他類型的硅酸鹽材料還很少。1.2.3硅酸鹽綠色熒光粉的研究進展lin hong li12等用高溫固相法合成了(ba1-xsrx)2sio4

25、:eu2+，該材料在395nm激發(fā)下其發(fā)射光譜為508nm附近的帶狀發(fā)射，且隨著x的增大，發(fā)射光譜帶向長波移動，因此該發(fā)光材料是一種可以用于制備白光led的綠色熒光粉。weijia ding等13采用高溫固相反應法在還原氣氛下合成ca10(si2o7)3cl2:eu2+熒光粉，在280420nm能有效激發(fā)能與近紫光led的發(fā)射波長很好的匹配，也是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ挠糜诎坠鈒ed的綠色熒光粉。硅酸鹽體系的ba2sio4:eu2+熒光粉該熒光粉在近紫外光的激發(fā)下發(fā)射505nm綠光，其激發(fā)譜較寬，覆蓋了近紫外芯片的發(fā)射區(qū)域。以sr2+逐漸取代基質(zhì)中的ba2+后，發(fā)射紅移至569nm。(ba1-xsr

26、x)2sio4:eu2+在co還原氣氛利用固相合成法制得，研究表明，ba/sr的比率不但影響晶格參數(shù)，而且還影響發(fā)射峰，且能有效地被370470nm的紫外光激發(fā)。楊志平14研究了eu2+激活的綠色發(fā)光熒光粉材料ca3sio5的制備條件和發(fā)光性質(zhì)，其激發(fā)光譜分布在250450nm波長范圍，峰值位于375nm處，可以被ingan管芯產(chǎn)生的350nm410nm輻射有效激發(fā)；發(fā)射光譜主峰位于575nm是一種很有前途的wled用綠色熒光粉。1.2.4 硅酸鹽黃色熒光粉的研究進展15 該熒光粉隨著eu2+摻雜濃度的增加，發(fā)射峰強度逐漸增大，當eu2+的濃度為0.03時，sr2.97eu0.03sio5有最

27、大值，而隨著eu2+摻雜濃度的進一步增加，發(fā)射峰強度明顯減弱。同時，發(fā)射光譜峰值隨eu2+濃度的增加先紅移（sr2.97eu0.03sio5在eu2+濃度為0.05時達到最大），然后藍移。在365nm紫外燈下觀察樣品，sr2.97eu0.03sio5亮度最高16。1.2.5被近紫外光激發(fā)發(fā)射白光的單一基質(zhì)的硅酸鹽熒光粉kim.j.s17司等報道了適于近紫外光激發(fā)的ba3mgsi2o8:eu2+,mn2+單一相白光熒光粉。進一步研究了摻雜鋁離子對ba3mgsi2o8:eu2+,mn2+熒光體的微結(jié)構(gòu)和發(fā)射光譜的影響。實驗發(fā)現(xiàn)微量al離子的摻入會使熒光粉藍光和綠光的相對強度發(fā)生明顯變化，而紅光的強

28、度基本不變。因此，熒光體的色坐標位置可以通過摻入不同數(shù)量的鋁離子來調(diào)控。該稀土硅酸鹽基質(zhì)表現(xiàn)出的rgb三色發(fā)射特征，使其成為重要的新型白光熒光粉。楊志平等18田采用高溫固相法合成了eu2+,mn2+共激活的ca2sio3cl2高亮度白色發(fā)光材料，該材料激發(fā)光譜均分布在250415 nm，可以被ingan管芯產(chǎn)生的紫外輻射有效激發(fā)，發(fā)射峰位于419、498、578nm處，3個譜帶疊加產(chǎn)生強的白色熒光。因此，ca2sio3cl2:eu2+,mn2+是一種很有前途的單一基質(zhì)白光led熒光粉。孫曉園等19首次報道了sr2mgsio5:eu2+單一基質(zhì)白光led熒光粉。其發(fā)射光譜由位于470、570 n

29、m處的兩個譜帶組成，歸結(jié)為不同格位上eu2+的發(fā)射，它們混合成白光。這兩個發(fā)射帶所對應的激發(fā)光譜均分布在250450 nm的紫外區(qū)，利用該熒光粉和具有400 nm近紫外光發(fā)射的ingan管芯制成的白光led，顯色指數(shù)為85，光強達8,100 cd/lm，性能優(yōu)于目前商用的藍光管芯泵浦白光led，因此在新一代白光led照明領域具有廣闊的應用前景。綜上所述，可以看出稀土離子摻雜的硅酸鹽作為led用熒光材料的基質(zhì)可以覆蓋從藍光區(qū)、綠光區(qū)及紅光區(qū)域的較寬范圍，并且由于其基質(zhì)對于近紫外光有較好的吸收可傳遞給發(fā)光中心離子。因此，對于作為led用硅酸鹽基熒光材料的研究是十分有必要的。此外，與傳統(tǒng)的硫化物體系

30、熒光粉（化學穩(wěn)定性差、易潮解、亮度低，在實際應用中受到很大限制）、鋁酸鹽體系熒光粉（具有合成溫度高、抗?jié)裥圆睿枰獙ζ浔砻孢M行物理化學處理，以提高其穩(wěn)定性，工藝復雜）相比，以硅酸鹽熒光粉作為發(fā)光基質(zhì)，發(fā)光中心和基質(zhì)相互作用能量低，可使發(fā)光中心離子直接吸收激發(fā)能量，有利于提高發(fā)光效率。硅酸鹽熒光粉還具有一些突出的特性：物理、化學性能穩(wěn)定，抗潮，不與封裝材料、半導體芯片等發(fā)生作用；耐紫外光子長期轟擊，性能穩(wěn)定；光轉(zhuǎn)換效率高，結(jié)晶體透光性好；具有寬譜激發(fā)帶，其激發(fā)光譜范圍比yag 更寬，可應用于近紫外光/藍光芯片。因此，本工作主要開展了硅酸鹽基質(zhì)的熒光材料的內(nèi)容。1.3 發(fā)光中心離子eu2+的研究進

31、展20 熒光材料的發(fā)光特性除了基質(zhì)的影響外，其發(fā)光中心離子的選擇也十分重要。作為發(fā)光中心的eu2+離子，由于其較寬的f-d的能級躍遷，而被廣泛應用于熒光材料。由于其躍遷形式為f-d的軌道間躍遷，受晶體場影響十分明顯，可表現(xiàn)出藍光、綠光及黃光發(fā)射。對于其在不同基質(zhì)的發(fā)光特性，有如下報道：1.3.1 eu2+在堿土金屬硫化物系列中的發(fā)光特性21采用高溫固相法制備ca2so3cl2:eu2+高亮度藍白色熒光粉，eu2+離子在ca2so3cl2中占有兩個不同格位，就有兩個不同的發(fā)射帶420nm和498nm，當eu2+的濃度為0.005mol-1時激發(fā)峰值分別為333、369nm處。ca2so3cl2:

32、eu2+是一種易于制備、成本低廉，適合紫外近紫外ingan管芯激發(fā)的白光led用于單一機制高亮度藍白色熒光粉。徐劍等6研究發(fā)現(xiàn)，srga2s4:eu2+也是一種很好的適于藍光led芯片激發(fā)的綠色熒光粉，其吸收帶位于330480 nm，在470 nm激發(fā)下其發(fā)射主峰位于536 nm附近，當摻雜過量的ga3+，得到 srga2+x s4+y:eu2+熒光粉時，其發(fā)射光譜顯著增強，只是這種材料合成條件比較苛刻。因此，還有待開發(fā)適于藍光led激發(fā)的新型綠色熒光粉。1.3.2 eu2+在氮化物系列中的發(fā)光特性氮氧化物熒光粉由于其獨特的激發(fā)光譜（激發(fā)范圍涵蓋紫外、近紫外、藍光甚至綠光）以及優(yōu)異的發(fā)光特性（

33、發(fā)射綠、黃、紅光；熱淬滅小、發(fā)光效率高等），材料本身無毒、穩(wěn)定性好，因此非常適合于應用在白光led中。氮氧化物熒光粉的開發(fā)，以氮化物紅色熒光粉開發(fā)最早也最為成熟。目前應用的紅色氮化物熒光粉主要有兩種，都是銪摻雜的氮化物，結(jié)構(gòu)式可以寫為 m2-xsi5n8:eux2+(m=ca, sr, ba，其中 0x0.4) 和 caalsin3:eu2+。制備的發(fā)光粉體能夠被 300-500nm之間紫外及藍光有效激發(fā)，發(fā)光波長在 660nm。由于氮化物熒光粉良好的光譜特性和溫度及化學穩(wěn)定性，已用于低色溫白光led的研發(fā)中。目前，可采用藍光芯片與一種或多種氮化物熒光粉組合的形式制作白光led。kyota u

34、heda 等9通過高溫固相法合成了一種新的紅色熒光粉caalsin3: eu2+，該熒光粉的激發(fā)峰是從紫外區(qū)擴展到590nm寬帶激發(fā)。實驗結(jié)果表明，最佳的銪濃度為0. 016 mol，檢測主發(fā)射峰663nm的激發(fā)峰在405nm，測試表明，該熒光粉的量子轉(zhuǎn)化率比傳統(tǒng)的紅色熒光粉高出7倍。1.3.3 eu2+在硅酸鹽系列中的發(fā)光特性羅希賢等22合成了富sr相的r( r = sr,ba,ca,mg)3 sio5:eu2+，其具有很寬的激發(fā)帶，在450480nm的藍光區(qū)域有很強的吸收，發(fā)出橙紅色光，是一種高效的藍光芯片激發(fā)的白光led發(fā)光材料，封裝后發(fā)光效率也能達到7080 lm/w，色溫在46001

35、1000k。在劉潔，孫家躍等23caalsion:eu2 +在300nm和490nm左右有兩個激發(fā)峰，可以與ingan的藍光發(fā)射很好匹配。其發(fā)射為580700nm的寬帶，既包括了綠光發(fā)射又包括了紅光發(fā)射，因此與藍光發(fā)射匹配可以得到顯色性很好的白光。增大氮的含量時eu2+的發(fā)射產(chǎn)生紅移。即通過調(diào)節(jié)氮的含量，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)白光發(fā)射的色溫。該熒光材料的合成溫度在16001800，且合成條件比較苛刻。park等報道了新型的藍光轉(zhuǎn)換材料23銪激活的硅酸鍶sr2sio4: eu2+和sr3sio5: eu2+。sr2sio4:eu2+與發(fā)射400nm藍光的ingan匹配產(chǎn)生白光，增大sro在基質(zhì)中所

36、占比例可得到sr3sio5。sr3sio5:eu2+與發(fā)射460nm藍光的ingan匹配產(chǎn)生白光，色坐標為(0.37，0.32)，流明功效為20321m/w。該體系白光發(fā)射的流明功效優(yōu)于傳統(tǒng)的yag:ce3+ingan體系，與yag:ce相比，sr3sio5:eu2+具有更優(yōu)的溫度特性。1.3.4 eu2+在其他系列中的發(fā)光特性6除了硫化物和氮化物基質(zhì)熒光粉人們以鋁酸鹽為基質(zhì)，以ce3+、eu2+為激活劑研究其藍光激發(fā)發(fā)射紅色寬帶熒光的可能性。氯硅酸鹽ba5sio4cl6:eu2+與磷酸鹽 lisrpo4:eu2+，它們在nuv-led芯片激發(fā)下，分別發(fā)出440 nm和450 nm的藍光，而且

37、前者在405nm 光激發(fā)下其發(fā)射強度是商用藍粉bam:eu2+的2.2倍，后者的發(fā)光強度也高于商用藍粉，因此，兩者都是很好的wled用藍粉候選材料。鋁酸鹽sral2o4:eu2+，在近紫外光 397nm激發(fā)下發(fā)射主峰位于516 nm的寬帶綠光。綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)eu2+離子在不同的基質(zhì)中，受不同配位環(huán)境的影響表現(xiàn)了豐富的躍遷規(guī)律，發(fā)光顏色變化范圍從藍光區(qū)可變化到紅光區(qū)域。1.4 本論文的目的和意義1.4.1本論文工作的目的1， 通過選擇具有單一格位的ca2al2sio7基質(zhì)，研究受晶體場影響明顯的發(fā)光中心離子eu2+的發(fā)光特性。2， 考察在該基質(zhì)中，影響eu2+發(fā)光特性的主要因素。3， 討論e

38、u2+摻雜的ca2al2sio7作為led用發(fā)光材料的可能性。1.4.2 研究意義通過對白光led用熒光粉的研究現(xiàn)狀、led用硅酸鹽熒光粉的研究進展以及二價eu2+的摻雜后發(fā)光特性的研究進展后發(fā)現(xiàn)隨著芯片技術的發(fā)展，從早期藍光led 芯片(420 470 nm) 近紫外led 芯片(360 410 nm) ，越來越往短波方向移動，使得“近紫外型白光led (nuv-led)”成為目前研究最活躍的一個系統(tǒng)，與之相匹配的熒光粉的研究也成為被廣泛關注的課題。因此，開發(fā)該類熒光材料對于led的應用有十分重要的意義。另一方面，從上面的分析結(jié)果可以看到，盡管大量的新材料不斷被開發(fā)，但是對于led材料機理仍

39、需要進一步的研究。由于發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光效率決定于以下物理過程：光活性離子或基質(zhì)吸收能量的過程，即激發(fā)過程；激活劑發(fā)光過程以及發(fā)光中心之間的能量傳遞過程。因此，對于基質(zhì)材料的選擇、基質(zhì)材料與光活性離子之間相互作用的調(diào)控及發(fā)光中心離子之間能量傳遞過程的研究對于該類材料的開發(fā)具有一定的理論指導意義。第二章 實驗部分2.1 樣品制備2.1.1 主要試劑通過高溫固相法制備eu2+的摻雜ca2al2sio7樣品。實驗所用的主要藥品及試劑如表2-1所示，額外加入2mol硼酸作為助熔劑。表2-1 實驗所用試劑及純度試劑名稱純度分子量產(chǎn)地去離子水無水乙醇分析純46.07caco399.99%100.09國藥集團化

40、學試劑有限公司al2o399.99%101.96天津市大茂化學試劑廠sio299.99%60.08h3bo399.99%61.83天津市津科精細化工研究所eu2o399.99%351.922.1.2 實驗設備 實驗所用的主要設備如表2-2所示：表2-2實驗所用設備設備種類型號產(chǎn)地電子天平1.0×104g上海恒平科學儀器有限公司電熱恒溫鼓風干燥箱dhg-9070a型上海精宏實驗設備有限公司高溫箱式爐gxl-15合肥日新高溫技術有限公司高溫真空氣氛管式爐cvd(g）06/50/2合肥日新高溫技術有限公司此外，還需瑪瑙研缽、玻璃棒、電吹風、氧化鋁坩堝等配套設備一批。2.1.3 樣品的制備

41、1，樣品的制備方法：所有的樣品都采用高溫固相反應方法制備流程圖如圖2.3。所有試劑在使用前均在特定溫度下烘干，保存于干燥器中。根據(jù)所合成的化合物的不同，按不同元素的化學計量比，準確稱量一定量的原料在瑪瑙研缽中混合研磨。研磨時以無水乙醇為助磨劑，充分研磨20分鐘后，將反應混合物轉(zhuǎn)移至氧化鋁坩堝中，根據(jù)不同化合物的合成要求選擇合適的升溫速度、燒結(jié)、保溫后，制備所需化合物?；衔镨b定以xrd粉末衍射結(jié)果為準。得到樣品純度最高、結(jié)晶度最好的燒制條件為樣品制備條件。待反應產(chǎn)物在加熱爐中自然冷卻后，于氧化鋁研缽中研細得到合成樣品。 2，各樣品的煅燒溫度和保溫時間溫度： 900焙燒,保溫2h后，粉末混合物在

42、弱還原（5h2+95n2混合流動氣氛）在1400焙燒時間為2h，來制備所需化合物。按化學計量比稱取初始原料充分混合研磨 低溫煅燒取出、研磨 高溫煅燒 取出、研磨得到樣品圖2.3高溫固相反應法合成樣品的流程圖2. 2測量和表征 為了獲得樣品的結(jié)構(gòu)及其光譜性質(zhì)的信息，我們對合成的樣品進行了x-射線粉末衍射（xrd）、激發(fā)和發(fā)射光譜。2.2 .1x射線衍射(xrd粉末衍射分析）樣品的物相采用用日本理學（rigaku）公司的d/max-2200型x射線粉末衍射儀進行晶體結(jié)構(gòu)分析，衍射條件：工作電壓為40kv，工作電流為60ma，x射線發(fā)生器采用cu k，射線束波長為0.15418nm，掃描步進為0.0

43、2°，掃描速度為10°/min，在2范圍從20°到90°，所有測試均在室溫下進行。2.2.2 激發(fā)光譜和發(fā)射光譜本文中樣品的激發(fā)、發(fā)射光譜，采用熒光光譜儀f7000（天美科技有限公司）上測定，光源為xe燈，pmt電壓700伏特，激發(fā)和發(fā)射狹縫根據(jù)基質(zhì)而定。樣品為粉末狀固體小顆粒，測光譜時，將樣品放入光譜槽中，粉末樣品進行壓實后，在低于45°范圍內(nèi)，激發(fā)光束垂直發(fā)射熒光檢測。放入光譜儀。激發(fā)和發(fā)射狹縫均在5.0nm。 所有測試均在室溫下進行。第三章 結(jié)果與討論3.1ca2al2sio7的xrd物相分析 圖3.1 摻雜不同含量eu2+的ca2al2

44、sio7的xrd圖譜圖3.1所示不同摻雜濃度的ca2al2sio7:eu2+的xrd圖譜，其與ca2al2sio7的jcpds卡片(no. 35-0755)相一致，并沒有發(fā)現(xiàn)其他雜質(zhì)相的衍射，這說明我們通過高溫固相法得到的樣品為ca2al2sio7的單相樣品。作為具有鈣鋁黃長石結(jié)構(gòu)的材料，ca2al2sio7的晶胞參數(shù)分別為a=b=7.686Å，c=5.068Å，v=299.39Å3，空間群p21m (no.113)。在ca2al2sio7的結(jié)構(gòu)中，陽離子分布有三種類型：一個被ca2+占據(jù)的八配位的湯姆森立方體(tc)，一個被al3+離子占據(jù)的規(guī)則四面體(t1)，

45、和一個被si4+離子和al3+離子占據(jù)的不規(guī)則正四面體(t2)24,25 。根據(jù)shannon的有關有效離子半徑的報告33，我們認為eu2+更有可能取代ca2+，因為eu2+的離子半徑（當配位數(shù)為8時，r=1.25Å）更接近ca2+（當cn=8時，r=1.12 Å）的離子半徑，四配位al3+（r=0.39Å）和si4+ （r=0.26a）的離子半徑太小，不能被eu2 +所取代。隨著eu2 +的含量增加的樣品的衍射峰值朝著大角度偏移，這是由于eu2+離子半徑比被取代的ca2+的離子半徑大。此外，ca2al2sio7:xeu2+樣品的晶胞參數(shù)a = b,c和v可以通過

46、x射線衍射數(shù)據(jù)計算得到的。當x從0逐步增加到0.14時，ca2al2sio7樣品的晶胞參數(shù)v也增加，這與vegard定律一致26。 圖3.2 (a)晶胞參數(shù)a、b(a=b)隨濃度的變化，(b)晶胞參數(shù)c隨濃度的變化(c)晶胞體積隨濃度變化 圖3.2是ca2al2sio7:eu2+樣品隨著eu2+的含量增加晶胞參數(shù)圖。由圖可見，單胞體積與eu2+的離子的摻入量基本呈現(xiàn)遞增關系。這是由于eu2+的離子半徑比ca2+離子半徑大，使單胞體積相應增大。樣品的晶胞參數(shù) a, b, c 也基本呈現(xiàn)線性遞增關系，這些線性關系均說明摻入的eu2+都進入ca2+晶格并取代了的位置。3.2 ca2al2sio7:e

47、u2+的發(fā)光性能研究3.2.1 ca2al2sio7:eu2+的激發(fā)光譜分析圖3.3 ca2al2sio7:xeu2+(x=0.01)的發(fā)射與激發(fā)光譜我們發(fā)現(xiàn)eu2+摻雜的ca2al2sio7熒光材料在紫外燈下發(fā)射出明亮的藍綠光，對其進行光譜分析，如圖3.3所示。在330nm激發(fā)下，ca2al2sio7:eu2+（摻雜濃度為0.01）的發(fā)射光譜表現(xiàn)為綠色(535nm)和較弱的藍色(440nm)發(fā)射兩個發(fā)射峰。這樣的結(jié)果不同于以前的文獻報道28,29。為了尋找發(fā)射的原因，分別用440nm和535nm監(jiān)控得到樣品的激發(fā)光譜，如圖3.3所示（紅線和黑線所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在440nm監(jiān)控與在535nm

48、監(jiān)控下的激發(fā)光譜有所不同，我們推測這一結(jié)果可能是由于eu2+取代了ca2al2sio7中不同的陽離子格位造成的。分析前面討論的有效離子半徑結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管在ca2al2sio7中存在ca2+，al3+和si4+三種陽離子29，27，但由于eu2 +取代ca2+格位要比al3+和si4+的格位容易得多，并且該結(jié)構(gòu)中ca2+只有一種八配位的格位。因此，我們認為440nm和535nm發(fā)射的起源不同格位的解釋并不能成立，其歸屬應進一步研究。對于440nm的發(fā)射峰，在m5(o4)f:eu2+30(m=ca，sr，ba)和ca2mgsio7:eu2+中存在相類似的現(xiàn)象，因此，440nm的發(fā)射可以歸屬為eu2

49、+中4f-5d的躍遷。而且在ca2mgsio7報道的中，在535nm處的發(fā)射峰也可以歸屬于eu2+的4f-5d的躍遷31。而a. meijerink 32報道了堿土硼酸鹽中eu2+的發(fā)射峰位于410nm和440nm處，meijerink將這兩處的發(fā)射峰歸屬于不同能級的eu2+的發(fā)光。因此，有可能可以認為，我們的結(jié)果中440nm和535nm也都可歸屬為eu2+的發(fā)光。盡管稀土離子摻雜的ca2al2sio7作為熒光材料有過不同程度的研究，但其在同一波長激發(fā)下同時觀察到eu2+的440nm和535nm發(fā)射峰尚屬首次報道。因此，對于該結(jié)果的進一步研究也是很有必要的。圖3.3中eu2+摻雜的ca2al2

50、sio7樣品在535nm處監(jiān)控下的激發(fā)光譜從225nm到475nm，恰好符合nuv led芯片的范圍。這一結(jié)果也意味著，eu2+摻雜ca2al2sio7可作為有效的近紫外led激發(fā)的熒光材料。3.2.2 eu2+摻雜濃度對于ca2al2sio7:eu2+的發(fā)光特性影響圖3.4 不同eu2+摻雜濃度ca2-xal2sio7:xeu2+的發(fā)射光譜如圖3.4所示，ca2-xal2sio7:xeu2+(x=0.005，0.01，0.015，0.02，0.025，0.03)系列熒光粉的pl譜圖。從圖中可以看出eu2+離子的藍色和綠色發(fā)射強度隨其摻雜濃度的變化而變化，圖中可見，所有樣品發(fā)射譜的形狀相似，只

51、是強度不同。隨著eu2+的濃度的增加，發(fā)射譜的強度逐漸增強，當x=0.01時，發(fā)射強度達到最強，隨著eu2+的濃度繼續(xù)增大，發(fā)射強度逐漸降低，eu2+的濃度x= 0.03時發(fā)生濃度猝滅，可見，其最佳摻雜濃度為0.01mol 。這個發(fā)射強度改變趨勢超過一個臨界濃度的變化趨勢通過濃度猝滅來解釋。在熒光粉中，當摻雜濃度比較高時，雜質(zhì)離子間發(fā)生能量傳遞的幾率要高于發(fā)射比率，而表面、位錯、雜質(zhì)等缺陷都可以引起能量的損失，在傳遞過程中，能量通過這些猝滅中心轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，同時表現(xiàn)為發(fā)光強度的下降即為濃度猝滅。所以我們認為發(fā)光中心之間以交換相互作用發(fā)生能量傳遞時，當發(fā)光中心間達到一定距離，由于能量共振，在幾個鄰

52、近發(fā)光中心之間就會發(fā)生能量共振傳遞。因此，在ca2-xal 2sio7:xeu2+體系中，當eu2+濃度增加到一定值時，eu2+-eu2+之間的能量傳遞幾率增大，從而導致發(fā)光強度下降發(fā)生濃度猝滅。隨著eu2+的濃度的變化，都總是觀察到535nm和440nm的發(fā)射帶，它是適用于eu2+的5d能量級的晶體場分裂。圖3.5中我們可以看到，這是眾所周知4f亞殼層電子從晶體場屏蔽充滿5p和5s亞殼層，它對于結(jié)晶環(huán)境不敏感。不像4fn電子，電子屏蔽5d具有很強的交互性晶體場，晶體場理論，以及5d能級的基礎上晶體環(huán)境也非常感光，它會由于分成兩組晶體退化，最低和最高的能帶可以歸因于t2g和eg八面體晶體場分裂

53、中eu2+的ca2+。一種可能性是，晶體場分裂的結(jié)果從擴展5d軌道和陰離子配體的p軌道之間的pauli排斥33。同樣的激發(fā)下，因為不同eu2+的濃度電子可以轉(zhuǎn)移到不同的5d能級。稀土離子 eu2+在晶體場中所處的晶體場環(huán)境對5d能態(tài)和4f-5d躍遷的影響非常大，躍遷的最大吸收和發(fā)射中心的位置隨基質(zhì)晶格環(huán)境的變化也會發(fā)生明顯的變化，即不同強度晶體場對5d能級劈裂程度不同，從而使eu2+在不同晶體場中發(fā)出不同的光，于是出現(xiàn)了藍綠光。圖3.5 eu2+在5d能量級的晶體場劈裂圖另一個有現(xiàn)象是我們發(fā)現(xiàn)eu2+離子位于535nm的發(fā)射峰隨著摻雜濃度的變化發(fā)生一定的紅移。這可能是由于在晶體場周圍eu2+的

54、濃度增加導致的。雖然eu2+的4f電子是由于在外殼的電子屏蔽功能的晶格環(huán)境不敏感，但是5d電子晶體場分裂，從而導致在其發(fā)射帶的移動。3.2.3 激發(fā)光波長對于eu2+離子發(fā)光特性的影響圖3.6 不同激發(fā)光波長激發(fā)ca1.99al2sio7:eu0.01的發(fā)射光譜圖3.6顯示了ca1.99al2sio7:eu0.01的pl譜，注意到eu2+在440nm和535nm的發(fā)射強度取決于選定激發(fā)波長(波長ex=310， 330， 350， 360，370nm)。然而通過370nm的激發(fā)，發(fā)射峰位于535nm處顯示了最高的強度，發(fā)射帶位于440nm處的強度最低，這表明，在370nm的激發(fā)波長下能夠有效的激

55、發(fā)535nm的發(fā)射。這一現(xiàn)象也可以歸因于晶體場劈裂，由于激發(fā)波長的不同，在過渡之間可能出現(xiàn)的基態(tài)(8s7/ 2)和不同的5d軌道。3.2.4 基質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)整對于eu2+離子發(fā)光特性的影響 圖3.7 ca2-xsrxal2sio7:eu0.01在330nm激發(fā)下的發(fā)射光譜為了進一步研究晶體場對eu2 +的發(fā)光性能的影響，我們選擇sr2+部分取代ca2+研究其發(fā)光規(guī)律的變化。對于sr2al2sio7和ca2al2sio7有相同的結(jié)構(gòu)（空間群p21m）。圖3.7為ca2-xsrxal2sio7:eu0.01在330nm激發(fā)下的發(fā)射光譜（x= 0、0.8、1.2、2），我們發(fā)現(xiàn)，隨著sr2 +的含量增加

56、，峰劈裂消失 。當sr2+完全取代ca2+時可以觀察到一個單一的eu2+的發(fā)射光譜。根據(jù)晶體場理論34，晶體場強度隨著金屬與配體鍵長的減小而增加。當離子半徑更大的sr2 +離子取代ca2+離子時，晶體結(jié)構(gòu)中m-o(m=ca，sr)之間鍵長的長度增加，晶體場強度下降，進而導致eu2+的發(fā)射峰劈裂消失。這一結(jié)果表明可通過sr2+離子部分取代ca2+離子引起基質(zhì)材料中的晶體場強度來調(diào)控其中發(fā)光中心的發(fā)光行為。圖3.7中也可以觀察到隨sr2+濃度的增加，發(fā)光峰位置出現(xiàn)藍移，eu2+是5d-4f的躍遷,很容易受外界晶體場環(huán)境的影響，而sr2+離子取代ca2+離子晶體場強度變?nèi)鯇е滤{移。3.2.5 合成條

57、件對于eu2+離子發(fā)光特性的影響圖3.8 真空條件下制備ca2-xal2sio7:xeu2+在330nm激發(fā)下不同eu2+濃度的發(fā)射光譜為了研究在不同環(huán)境中eu2+在ca2al2sio7中的發(fā)光性能，我們在真空條件下制備了一系列ca2-xal2sio7:xeu2+(x= 0.005，0.01，0.015，0.02)樣品。隨著eu2+濃度的增加，發(fā)光峰的形狀和位置沒有出現(xiàn)明顯變化。發(fā)光峰強度隨濃度先增后減，這是由于濃度猝滅引起的。這一結(jié)果與在還原條件制備得到的樣品的發(fā)射光譜相似，也進一步說明eu2+在ca2al2sio7中的發(fā)光受基質(zhì)晶格晶體場影響明顯，而與合成條件的關系不大。第四章 結(jié)論與展望4.1結(jié)論本工作采用高溫固相法，在900下預燒2h后，粉末混合物在弱還原條件下（5h2+95n2混合流動氣氛） 1400熱處理2h，可制備ca2al2sio7:eu2+熒光材料。并得到如下實驗結(jié)果：1，對eu2+離子摻雜的ca2-xal2sio7熒光材料晶體結(jié)構(gòu)和熒光性質(zhì)進行了x射線衍射（xrd）、熒光光譜（pl）的表征