两种新型硅酸盐荧光材料的制备与发光性能研究

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1、分类号:密级:专业学位研究生学位论文两种新型硅酸盐荧光材料的制备与发光论文题目(中文)性能研究Thesynthesisandluminescence论文题目(外文)propertiesoftwosilicatebasedphosphors研究生姓名周旭峰学科、专业材料科学与工程·材料工程固体发光材料研究方向学位级别硕士导师姓名、职称王育华教授论文工作起止年月2013年09月至2016年05月论文提交日期2016年04月论文答辩日期2016年06月学位授予日期校址:甘肃省兰州市城关区天水南路222号原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下

2、独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:日期:关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或

3、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容:□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。(请在以上选项内选择其中一项打“√”)论文作者签名:导师签名:日期:日期:两种新型硅酸盐荧光材料的制备与发光性能研究中文摘要作为新一代的照明光源，白光发光二极管(lightemittingdiodes，LED)由于具有较高的效率、较长的使用寿命、低能耗等优良性能，受到了人们的广泛关注。目前荧光转化型白光L

4、ED(简称pc-LED)是应用最广泛的获得白光的途径，其中荧光材料作为pc-LED的重要组成部分，成为目前的研究热点。目前pc-LED获得白光的方式主要有蓝光芯片复合YAG:Ce3+黄色荧光粉和(近)紫外芯片复合红、绿蓝三基色荧光粉两种方案。而硅酸盐由于其较好的化学与热稳定性，简单的合成工艺，廉价的原料可以作为优良的荧光材料基质。本论文选取了两种硅酸盐作为荧光材料的基质，系统的研究了它们的结构信息以及发光性能。主要内容如下:第一部分：通过高温固相法，制备了Eu3+,Tb3+,Ce3+掺杂的ZnO-Y2Si2O7(YZO)。发现由于等比例ZnO的加入使得Y2S

5、i2O7(YSO)发生了相变。相对于YSO，Eu3+,Tb3+和Ce3+掺杂的YZO的发光强度有了较大的提高。其中YZO:0.75Eu3+的发射强度可达商用荧光粉Y3+3+2O3：Eu的40%。并利用Eu作为结构探针，根据“Judd–Ofelt”理论，通过比较Eu3+掺杂的YZO和YSO的发射光谱发现Eu3+在YSO和YZO中占据着反演对称和非对称的格位，处于完全不同的晶体场环境。同时通过比较YZO和YSO对Ce3+的光谱的影响，同样得到了类似的结论。第二部分：通过高温固相法，制备了一种全新的硅酸盐无机化合物MgGd4Si3O13，通过结构精修，确定了这种新

6、的化合物的晶体结构。通过分析未掺杂的MgGd3+4Si3O13的光谱性质，讨论了基质中存在的两种缺陷能级。由于Ce由于在基质中占据不同的格位，从而在不同的激发波长下得到颜色可调的发射光谱。制备了MgGd3+3+4Si3O13:0.08Ce,xTb(0≦x≦0.7)系列样品，通过结构精修，讨论了Ce3+,Tb3+共掺时的占位情况，通过分析光谱，讨论了占据两种格位的Ce3+对Tb3+的能量传递现象。在298nm和340nm的激发下，MgGd3+3+3+4Si3O13:0.08Ce,0.7Tb的发射强度相对于单掺Tb的样品提高了约5.43％和99％，发现通过调节T

7、b3+的浓度，可以实现MgGd3+3+4Si3O13:0.08Ce,xTb(0≦x≦0.7)系列样品从蓝光到绿光的颜色可调。测试了MgGd3+3+4Si3O13:0.08Ce,0.7Tb样品在阴极射线激发下的各项性能参数，发现其具有良好的导电性以及在阴极射线持续照射下的稳定性。关键词:白光LED，硅酸盐，晶体结构，光谱IThesynthesisandluminescencepropertiesoftwosilicatebasedphosphorsAbstractAsanewconceptinthefieldofadvancedlighting,whiteli

8、ghtemittingdiodes(w-LEDs)h