稀土和过渡金属掺杂zn2geo4的发光性能研究

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1、分类号：UDC：学校代号：11845密级：——学号：至!!!!!墨QQ墨广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)稀土和过渡金属掺杂Zn2Ge04的发光性能研究万敏华指导教师姓名、职称：企业导师姓名、职称：专业或领域名称：学生所属学院：论文答辩日期：ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)LuminescentpropertiesofZnzGe04dopedwithrareearthandtransitionmetal

2、ionsM．E．Candidate：MinhuaWanSupervisor：Prof．YinhaiWangMay2014SchoolofPhysicsandOptoelectronicEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006摘要摘要最近，Zn2GeO。作为一种新型的本征缺陷发光材料受到广泛的关注，其在场发射显示上具有广泛的应用，但是迄今为止很少有人关注其作为长余辉基质材料的潜质。当Zn2GeO。基质掺杂适当的激活剂之后，能够成为高亮发射的长余辉荧光粉。之前有报道

3、称在氧化物中掺杂过渡金属或者稀土离子，如Mn2+和Eu2+能够作为发光中心，并呈现出高亮发射。因此，在本文中，我们采用高温国相法合成了蓝色Zn2Ge04：Eu2+和绿色Zn2Ge04：Mn2+长余辉荧光粉。另外，我们还合成了一种新颖的基于Mn2+发光的Pr3+掺杂绿色长余辉荧光粉Zn2Ge04：Md+，Pr3+，并基于COB(ChipOnBoard)多芯片封装技术，封装了两个COBLED器件。本文主要研究内容包含以下三个方面：1)30用高温固相法制备了蓝色Zn2Ge04：Eu2+和绿色Zn2Ge04：Mn2+长余辉样品。X射线衍射仪分析知，所制得样品为纯相，少量掺杂过渡金属或

4、稀土离子对ZnzGe04晶体结构几乎没有影响。根据样品的余辉光谱，我们发现Zn2Ge04：Eu2+呈现峰位位于474nm的宽带发射，源于Eu2+离子的4f65d1到4f7电子跃迁，没有观察到基质及Eu3十的特征发射，说明样品在高温空气氛围中发生了自还原反应。而Zn2Ge04：Mn2+则是峰值为532nm的窄带发射，归属于Mn2+离子的4Tl一6A1的电子跃迁。测试了样品的热释光，用于分析样品的缺陷来源及余辉产生的机理。结果显示：Zn2GeO。是过渡金属及稀土离子掺杂的良好长余辉基质材料。2)采用高温固相法合成了一种新颖的基于过渡金属Mn2+离子发光的ZnzGe04：Mn2+，

5、Pr3+绿色长余辉荧光粉。研究了样品的物相结构、光致发光、余辉发光及余辉产生机理。X射线衍射仪分析结果表明，少量掺杂Mn2+和pr3+离子几乎没有改变Zn2Ge04的晶体结构。Zn2Ge04：Mn2+，pr3+样品的发射光谱是峰值为532nm的窄带发射，源于取代Zn2+四面体配位的Mn2+离子的4T1—6A1电子跃迁。进一步研究表明，Mn2+和pr3+离子之间存在能量传递。其中Mn2+是发光中心，而Pr3+作为陷阱中心，Pr3+离子存储能量然后在热扰动下逐渐释放给发光中心Mn2+，极大的提高了Mn2+发光的余辉性能。这说明，Zn2Ge04是基于Mn2+发光的优良的长余辉基质材

6、料。3)采用高温固相法合成了新型绿色长余辉发光材料Zn2Ge04：Mn2+，Pr3+，为广东工业大学硕士学位论文研究该荧光粉的实际应用价值，本章基于COB多芯片封装技术封装了两个LED器件。采用远方光电测试系统测试了封装样品的发光性能及其色坐标，探究了该长余辉荧光粉在LED器件方面的潜在应用。关键词：Zn2Ge04；长余辉；陷阱；LED荧光粉ABSTRACTABSTRACTRecently,zincgermanate(Zn2Ge04)，anativedefectmaterial，haveattractedmuchattentionandhavebeenwidelyinvest

7、igatedasnewhostmaterialsforfieldemissiondisplays(FEDs)．Butfewliteraturesfocusonitspotentialaslongafterglowhostmaterial．Zincgermanatecanactsaslongafterglowhostmaterialforhighluminancephosphorswhendopedwithappropriateactivator．Asthepreviousreported，transit