【摘 要】
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近年来,稀土掺杂发光材料因其在阴极射线管、等离子体显示屏、发光二极管、场发射显示器、温度传感等领域的应用而备受关注。在发光二极管（LEDs）中,白光发光二极管（W–LED）作为一种节能、环保的通用照明器件,具有发光效率高,亮度高,功耗低,运行时间长,稳定性好的优点。产生白光的主要策略是将LED芯片与适当的荧光粉相结合。因此,寻找新型荧光粉对W–LED的发展具有至关重要的作用。本文通过高温固相烧结法
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近年来,稀土掺杂发光材料因其在阴极射线管、等离子体显示屏、发光二极管、场发射显示器、温度传感等领域的应用而备受关注。在发光二极管（LEDs）中,白光发光二极管（W–LED）作为一种节能、环保的通用照明器件,具有发光效率高,亮度高,功耗低,运行时间长,稳定性好的优点。产生白光的主要策略是将LED芯片与适当的荧光粉相结合。因此,寻找新型荧光粉对W–LED的发展具有至关重要的作用。本文通过高温固相烧结法制备了Bi3+/Eu3+和Ce3+/Eu3+离子掺杂的Na Y9Si6O26荧光粉。通过XRD衍射图确定其晶体结构,从激发光谱、发射光谱、量子产额、变温光谱、荧光衰减和能级图等方面表征其发光性能和机理。本文绪论部分主要介绍了选题背景,稀土发光材料、W–LED和基于热耦合能级荧光强度比（FIR）技术的发展现状。并详细地介绍了Na Y9Si6O26荧光粉的结构及其制备过程。第二章采用高温固相烧结法制备了一系列浓度梯度的Bi3+和Eu3+离子共掺杂Na Y9Si6O26荧光粉以应用到W–LED器件中。系统地研究了Bi3+和Eu3+离子在Na Y9Si6O26晶格中的占位情况和发光特性。通过改变激发波长和调节离子浓度,可以获得可调谐/白光发射。在333 nm激发下,Na Y9Si6O26:0.008Bi3+,0.03Eu3+荧光粉的量子产额约为87%。Na Y9Si6O26:0.008Bi3+,0.03Eu3+荧光粉在温度为448 K环境下的发光强度仍保持其在室温时的76%以上。以上结果均表明,Bi3+和Eu3+共掺杂Na Y9Si6O26荧光粉在W–LED器件中具有良好的应用前景。第三章研究了Ce3+/Eu3+在Na Y9Si6O26荧光粉中的颜色可调谐发射特性。根据Dexter多极相互作用的能量转移理论,在312 nm激发下,Ce3+向Eu3+离子的能量转移是偶极–偶极相互作用机制,使得Na Y9Si6O26:Ce3+,Eu3+产生颜色可调谐发射。此外,还测量了Na Y9Si6O26:Ce3+,Eu3+在荧光粉的温度依赖性发射光谱。根据Ce3+和Eu3+离子随温度变化趋势的不同,用荧光强度比来反映温度传感性能。结果显示,Na Y9Si6O26:Ce3+,Eu3+荧光粉在光学温度计中具有优异的应用前景。第四章采用Bridgman法制备了Eu3+/Ho3+/Yb3+三掺杂Na5Y9F32单晶。在980 nm激发下,Ho3+/Yb3+掺杂Na5Y9F32单晶出现以544和658 nm为中心的上转换发射。随着Eu3+掺杂离子的增加,658 nm处的绿光发射强度逐渐减弱,544 nm处的绿色发射强度先增强后减弱。当Eu3+掺杂浓度约为0.6 mol%时,在544 nm处发射强度达到最大,且绿光发射与红光发射积分强度比达到最大值。此外,0.6mol%Eu3+/0.6 mol%Ho3+/3 mol%Yb3+三掺杂Na5Y9F32在1 W/cm~2 980 nm激发下,其外量子效率（EQE）接近1.3%。以上结果表明,Eu3+/Ho3+/Yb3+三掺杂Na5Y9F32单晶可用于上转换光学器件。第五章为总结,并对后续工作进行进一步展望和期待。
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