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1、固體發(fā)光材料及其應(yīng)用,提 綱,發(fā)光:即Luminescence一詞,作為一個(gè)技術(shù)名詞,是專指一種特殊的光發(fā)射現(xiàn)象。 自然界很多物體(包括固體、液體和氣體,有機(jī)物和無(wú)機(jī)物),都具有發(fā)光的性能。,一、 發(fā)光現(xiàn)象,如發(fā)光水母一樣的“希望樹(shù)”種子; 郁郁蔥蔥、奇妙的發(fā)光森林; 可當(dāng)房子居住的參天巨樹(shù); 色彩斑斕神氣活現(xiàn)的茂密雨林,影片阿凡達(dá): 男主角杰克 潘多拉星球,非洲北部有一種發(fā)光樹(shù),白天與普通樹(shù)沒(méi)區(qū)別。但每到晚上,從樹(shù)干到樹(shù)枝通體會(huì)發(fā)出明亮的光。由于這種樹(shù)發(fā)出的光比較強(qiáng)烈,當(dāng)?shù)厝私?jīng)常把它移植到自家的門前作為路燈使用。在夜間,人們可以在樹(shù)下看書(shū)甚至做針線。 科學(xué)家解釋:這種樹(shù)之所以會(huì)發(fā)光,是因?yàn)槠?/p>
2、樹(shù)根特別喜歡吸收土壤中的磷。這種磷會(huì)在樹(shù)體內(nèi)轉(zhuǎn)化成磷化氫,而磷化氫一遇到氧氣就會(huì)自燃,從而使得樹(shù)身磷光閃爍。,發(fā)光樹(shù):,螢火蟲(chóng),櫛水母,生物界說(shuō)到發(fā)光,首先想到螢火蟲(chóng),除此之外大自然中還有許多能夠發(fā)光的生物,如一些生活在海里的魚(yú)、蝦、水母、珊瑚、貝類和蠕蟲(chóng)等。,百慕大三角洲發(fā)現(xiàn)的熒光蝦,日本富山灣海下棲息著大量熒光烏賊,有時(shí),上百萬(wàn)的熒光烏賊聚集在一起,可以把整個(gè)海灣照亮。,發(fā)光蚯蚓 美國(guó)南部生活著一種長(zhǎng)達(dá)45厘米的發(fā)光蚯蚓。 這種蚯蚓一旦被傷害,就會(huì)分泌出閃爍著藍(lán)光的黏液。,鐵路蠕蟲(chóng) 身上長(zhǎng)有兩種不同的發(fā)光器官。 仿佛圣誕樹(shù)一般,頭部發(fā)出紅光,身子閃爍綠光。,古代“夜明珠”,是指能夠在夜晚(
3、或暗室中)自行發(fā)光的天然物體。而且這種光是人用肉眼能夠直接看到的光。 螢石,夜明珠:,發(fā)光概念/內(nèi)涵,概括地說(shuō),發(fā)光就是物質(zhì)內(nèi)部以某種方式吸收能量以后,以熱輻射以外的光輻射形式發(fā)射出多余的能量的過(guò)程。,二、激發(fā)方式,用光激發(fā)產(chǎn)生的發(fā)光。,1.應(yīng)用舉例 (1)光致發(fā)光 PL (Photoluminescence) :,應(yīng)用1:固體激光器和日光燈,即作為光源。 新型長(zhǎng)余輝材料SrAl2O4:Eu,Dy,過(guò)去是ZnS:Cu型或堿土金屬硫化物類。 應(yīng)用2:物理上,用紫外-紅外各波長(zhǎng)激發(fā),可研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和它接受光能后內(nèi)部發(fā)生的各種變化過(guò)程,實(shí)例1:發(fā)光二極管(LED light emitting dio
4、de) LED是半導(dǎo)體的電致發(fā)光,利用電流通過(guò)p-n結(jié)發(fā)光。 LED已是家用電器上不可缺的元件,家喻戶曉。 LED也用于大屏幕顯示。 實(shí)例2:夾在兩平行板電極間薄層材料產(chǎn)生的發(fā)光。 可用于計(jì)算機(jī)液晶顯示屏的背照明。,(2)電致發(fā)光 EL(Electroluminescence) :,用電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的發(fā)光,最初譯成場(chǎng)致發(fā)光。,純發(fā)光材料+摻雜發(fā)光材料 (1)純發(fā)光材料 是指基質(zhì)本身就可發(fā)光的材料 稀土元素化合物 由組成化合物基質(zhì)的元素發(fā)光 由組成化合物的原子團(tuán)發(fā)光,三、發(fā)光材料分類,雜質(zhì)含量極少,占10-3。 雜質(zhì)可以改變發(fā)光材料的性能,包括效率、余輝、光譜等。在電致發(fā)光中,雜質(zhì)可用來(lái)改變導(dǎo)電類型及電阻率等參量。,(2) 摻雜發(fā)光材料,發(fā)光材料種類繁多,應(yīng)用廣泛,特別是在顯示領(lǐng)域具有自己的獨(dú)特建樹(shù),隨著科技的不斷進(jìn)步,各種發(fā)光材料憑借其特有的優(yōu)缺點(diǎn)在不同方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用。因此,我們所關(guān)注的就是在不斷研發(fā)新種類的同時(shí)分析每種發(fā)光材
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