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適合藍光紫近外LED激發的可調光的熒光粉Eu3+:LiGd(MoO4)2研究

時間:2019-06-09 14:48來源:畢業論文
研究了熒光粉LiGd(MoO4)2的合成技術,并討論了合成條件對熒光粉發光性能的影響,以及摻雜濃度、合成溫度對材料光學性能的影響。本實驗中使用高溫固相方法來制備熒光粉

摘要:本文研究了熒光粉LiGd(MoO4)2的合成技術,并討論了合成條件對熒光粉發光性能的影響,以及摻雜濃度、合成溫度對材料光學性能的影響。本實驗中使用高溫固相方法來制備熒光粉。實驗過程中,通過改變各項參數,包括改變摻雜元素Eu3+的含量、合成溫度等手段,制備出一系列不同的Eu3+:LiGd(MoO4)2熒光粉材料。然后使用XRD、紫外可見熒光測試等分析手段對制備出的不同的樣品粉體進行分析表征。 根據對分析結果的比較來確定最佳的Eu3+摻雜濃度的實驗方案,從而獲得發光強度較強的LiGd(MoO4)2熒光粉。研究中發現,Eu3+的摻雜量是獲得實驗結果的主要影響因素,其直接影響反應產物中目標產物的純度。實驗結果表明Eu3+摻雜制得的熒光粉屬于四方晶系的白鎢礦結構。有望成為 LED 的優良發光材料。36104
畢業論文關鍵詞:Eu3+ ;鉬酸鹽;高溫固相法;
LEDThe study of Eu3+:LiGd (MoO4) 2 for the tunable light ofblue light and ultraviolet LED excitation
Abstract: This paper studies phosphor LiGd(MoO4)2 synthesis technology and discusses theinfluence of synthetic conditions on the luminescent properties of phosphor and dopingconcentration, synthesis temperature on optical properties of the material. In this experiment,the high temperature solid state method was used to prepare the phosphors. During theexperiment, a series of different Eu3+: LiGd(MoO4)2 phosphors were prepared by changing thecontents of Eu3+and temperature. Then, the samples were prepared by XRD and UV visiblefluorescence test. In comparison the results of the analysis, we determine the best Eu3+dopingconcentration of the experimental program and obtain a strong LiGd(MoO4)2 phosphors. It isfound that Eu3+-doped amount is obtained main factors affecting the experimental results,which has a direct impact on the purity of the target product in the reaction product. Theexperimental results show that the scheelite structure of Eu3+phosphors prepared belong totetragonal. LED is expected to become a good luminescent material.

源`自*六)維[論*文'網www.mmeqir.tw


Keywords:Eu3+;molybdate;high temperature solid-state reaction;LED
目錄
1緒論1
1.1白色發光二極管1
1.1.1白色LED介紹1
1.1.2白色LED的實現方式1
1.2稀土發光材料.2
1.2.1稀土發光材料的介紹和發展2
1.2.2以鉬酸鹽為基質的發光材料的國內外發展3
1.3高溫固相合成法4
1.4X射線衍射技術4
1.5熒光光譜測試5
1.6課題目的和創新6
1.6.1課題研究目的.6
1.6.2課題創新6
2實驗7
2.1原料和設備7
2.1.1實驗原料7
2.1.2實驗設備7
2.2制備流程8
2.3樣品的測試與表征9
2.3.1樣品的結構表征9
2.3.2樣品的熒光性能表征9
3結果與討論.9
3.1樣品的XRD分析9
3.2LiGd1-xEux(MoO4)2熒光粉的激發光譜10
3.3LiGd1-xEux(MoO4)2熒光粉的發射光譜11
3.4煅燒溫度對發光性質的影響12
3.5Eu3+濃度對發光性質的影響.13
4結論15
致謝16
參考文獻17
1 緒論
1.1 白色發光二極管
1.1.1 白色LED 介紹白色發光二極管(LED),所謂的新一代固態光源,是目前的照明行業的研究重點。白光 LED 具有效率高,壽命長,可靠性,安全性,環保性的特點。它被認為是最重要的固態光源,有可以替代目前廣泛使用的白熾燈和熒光燈的潛力。白光 LED(PC)是一種新型的固態光源的產生,三色熒光粉是由紫外 InGaN 或藍色 GaN芯片激發產生白光。為了提高白色發光固態器件的能效,特別注意了可在近紫外范圍內激發(350–400 nm)的新型熒光體的發展[1]。目前,用于獲得白光的最常見的方法是一個將黃色熒光粉和藍色 GaN 芯片結合。然而,在“'藍+黃”白色 LED 中存在一些問題:如顯色指數低、發光效率低。另一個保證獲得白光的方法是將紅,綠,和藍色發光熒光體與近紫外 LED 芯片結合,這是一個在材料和發光研究上的當前焦點。紅色發光熒光體在白色 LED 上使用的硫化物基體材料如:CaS∶Eu 2+,SrY 2—S4:Eu 2+,Y2O2S:Eu 3+,和ZnCdS:Cu,Al 仍然受到商業限制[2]。然而,使用這些硫化物基體材料有許多缺點,如化學不穩定性,高寬,效率低。因此,重要的是要找到新的紅色熒光粉為白色LED 所用。隨著熒光燈的問世,使照明光源實現了節電節能的目標,但對人的視力影響較大,并且燈內的汞在高溫加熱后會對人體和環境造成不利影響。因此,白光 LED 作為一種新型的綠色環保照明光源,極有希望在照明領域占據主導地位,使 21 世紀進入以白光 LED為代表的新型照明光源時代[27]。1.1.2 白色LED 的實現方式目前無機材料白光 LED 的實現主要有以下幾種方案:(1)經典的黃色熒光粉(如YAG:Ce3+)包覆藍光 LED 芯片,二者復合產生白光。這種白光 LED 可以廣泛應用于白光長壽命交通燈、汽車探照燈、戶外燈、閃光燈、隧道燈等。由于其色溫較高,所以顏色表現為冷白光。(2)許多更為復雜的應用如室內燈光需要暖白光,這就要就光源有一個良好的顯色指數。可以選擇在光源中加入紅光組建,從而表現出低色溫。為了達到這個目標,可以通過(Ga,In)N 藍光 LED 結合綠光熒光粉和紅光熒光粉實現。(3)最理想的是(Ga,Al)N UV-LED 結合紅、綠、藍三基色熒光粉發出白光。這種方法的優點是其使用三種不同的寬發射帶光源,可以在色坐標圖上實現寬的色域及好的顯色指數,這種白光更加接近日光色。(4)紅、綠、藍三基色 LED直接復合產生白光,這種方法的關鍵問題在于不同的 LED 芯片的控制電路不同,難以協調整合。另外 LED 芯片本身的成本很高,難以實現大規模應用。由于藍光和紫外 LED產生的光輻射強度大于汞電離放電產生的強度,所以需要熒光猝滅濃度大基質輻射穩定的熒光粉[4]。 適合藍光紫近外LED激發的可調光的熒光粉Eu3+:LiGd(MoO4)2研究:http://www.mmeqir.tw/cailiao/20190609/34433.html
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