发光材料microsoftword文档

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1、摘要：固体发光的光谱一般为带状谱，不同激活剂产生不同的光谱带，场致发光实际上包括几种不同类型的电子过程，一种是物质中的电子从外电场吸收能量，与晶格相碰时使晶格离化，产生电子-空穴对，复合时产生辐射；也可以是外电场使发光屮心激发，回到基态时发光，这种发光称为本征场致发光。关键词：固体发光，能量传递，发光材料，•阴极射线致发光外界的能量可来源于电磁波（可见光、紫外线、X射线和Y射线等）或带电粒子束，也可来自电场、或磁场机械作用或化学反应。当外界激发源的作用停止后，固体发光仍能维持一段时间，称为余辉。历史上曾根据发光持续时间的长短把固体发光区分为荧光和磷光两种，发光持续时间小于10-8秒的称荧

2、光，大于10-8秒的称磷光,相应的发光体分别称为荧光体和磷光体。任何发光都有一个复杂的衰减过程，把发光区分为荧光和磷光并无多大实际意义，故除习惯上有时仍给予不同名称外，现已不把它们当作是两种不同的物理过程。机制与特征收外界能量后很多情形是转变为热，并非在任何情况下都能发光，只有当固体中存在发光中心时才能有效地发光。发光中心通常是由杂质离子或品格缺陷构成。发光中心吸收外界能量后从基态激发到激发态，当从激发态回到基态时就以发光形式释放岀能量。固体发光材料通常是以纯物质作为主体，称为基质，再掺入少量杂质，以形成发光中心，这种少量杂质称为激活剂（发光）。激活剂是对基质起激活作用，从而使原来不发光

3、或发光很弱的基质材料产生较强发光的杂质。有时激活剂本身就是发光中心，有时激活剂与周围离子或品格缺陷组成发光中心。为提高发光效率，述掺入别的杂质，称为协同激活剂，它与激活剂一起构成复杂的激活系统。例如硫化锌发光材料ZnS:Cu,Cl,ZnS是基质，Cu是激活剂，C1是协同激活剂。激活剂原子作为杂质存在于基质的品格中时，与半导体中的杂质一样，在禁带中产生局限能级（即杂质能级，见半导体）；I古I体发光的两个基本过程激发与发光直接涉及这些局域能级间的跃迁。I古I体发光的光谱一般为带状谱，不同激活剂产生不同的光谱带，同一种激活剂的原子在晶格中占据不同位置时，可产生儿个发光中心和相应的光谱带。磷光的

4、衰减规律是同体发光的另一个重要特性，磷光体在受激和发射之间常常存在一系列中间过程，这些中间过程很大程度上决定于物质的内在结构，并集中表现在磷光的衰减特性上。故研究磷光衰减规律对了解物质结构和发光机制具有重要理论意义。在实用上，磷光衰减较快的称短余辉磷光体，衰减较慢的称长余辉磷光体，各用在不同场合。种类根据激发方式的不同，固体发光主要分为如下儿种：1•光致发光材料在可见光、紫外线或X射线照射下产生的发光。发光波长比所吸收的光波波长要长。这种发光材料常用来使看不见的紫外线或X射线转变为可见光，例如口光灯管内壁的荧光物质把紫外线转换为可见光，对X射线或Y射线也常借助于荧光物质进行探测。另一种具

5、有电子陷阱（由杂质或缺陷形成的类似亚稳态的能级，位于禁带上方）的发光材料在被激发后，只有在受热或红外线照射下才能发光，可利用來制造红外探测仪。2•场致发光乂称电致发光，是利用直流或交流电场能量来激发发光。场致发光实际上包括几种不同类型的电子过程，一种是物质中的电子从外电场吸收能量，与晶格相碰时使晶格离化，产生电子-空穴对，复合时产生辐射；也可以是外电场使发光中心激发，回到基态时发光，这种发光称为木征场致发光。还有一种类型是在半导体的PN结上加正向电压，P区中的空穴和N区中的电子分别向对方区域注入后成为少数载流子，复合时产生光辐射，此称为载流子注入发光，亦称结型场致发光。用电磁辐射调制场致

6、发光称为光控场致发光。把ZnS：Mn,Cl等发光材料制成薄膜,加直流或交流电场，再用紫外线或X射线照射时可产生显著的光放大。利用场致发光现象可提供特殊照明、制造发光管、用来实现光放大和储存影像等。3,阴极射线致发光以电子束使磷光物质激发发光，普遍用于示波管和显像管，前者用来显示交流电波形，后者用来显示影像。:发方式I古I体发光的激发方式是其技术应用的依据，主要有以下几类。①射线的激发。可分为：（a）电磁波激发包括光频、X射线及丫射线等各个波段的电磁波都可激发发光体。近代同步辐射的利用，把光频激发源扩展到短波紫外直至和X射线波段衔接起来。（b）粒子激发主耍是带电粒子，如电子、质子及离子等轰

7、击发光体形成的激发。②电激发。在发光体内直接将电能转换为光能。电致发光一般耍求发光体有足够的导电性。③化学发光。化学反应中释放出来的能量也可在一定条件下激发材料，使材料发光。④摩擦发光及结品发光。这是在机械压力下晶体破裂所引起的闪光及品体从溶液或熔体中生长时的发光。⑤生物发光。在生物体内由于生命过程中的变化所产生的发光。概念提出发光学从它的光谱研究（斯托克斯定则，1852）及动力学研究（贝可勒尔公式,1867）开始,至G.H.维德曼