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采用燃烧法制备了纳米Y2O3(Er3+,Tm3+)上转换发光材料。研究了点火温度、甘氨酸用量、退火温度、Yb3+掺杂对材料发光性能的影响。采用XRD，吸收光谱，发光光谱，激发态寿命等测试手段对材料进行了表征，结合离子(Er3+,Tm3+,Yb3+)能级图和发光光强与激发功率双对数关系曲线对材料上转换发光机理进行了研究。
XRD测试表明，经过600℃退火Y2O3(Er3+)前驱体开始结晶，800℃度时晶体已经完全晶化，到1000度时晶相形成非常好。点火温度，甘氨酸用量，退火温度等制备条件对材料的发光光强有明显影响，但对发光峰位和各峰之间的相对光强没有明显影响。实验表明，当点火温度为400℃，甘氨酸用量为理论用量的四倍，退火温度为1200度时，样品发光强度最好。发光谱图和能级图显示，不同的发射峰对应不同的能级跃迁，以567nm为主的绿光发射和以658nm为主的红光发射分别对应于Er3+离子的4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁，且都是双光子过程。在980nm激发光激发下，绿光和红光的发射受Er3+离子掺杂浓度的影响：低浓度下，绿光和红光发射都随浓度的升高而增强，进一步Er3+离子浓度的增加，Er3+离子之间交叉弛豫增强，绿光先出现浓度淬灭，而红光呈现荧光增强，且红绿光强比也提高。Yb3+离子掺入后，与Er3+的能量传递使得红光的发射大大增强。
采用相同的分析手段，研究了Y203(Tm3+,Yb3+)的发光机理。结果表明，Yb3+,Tm3+共掺下，可看到明显的蓝光输出。在482nm和794nm处存在两个主要的发射峰，分别对应于基发态1G4和3F4能级往基态能级的跃迁。通过分析发光强度与激发功率双对数曲线图，以及Yb3+和Tm3+离子能级和跃迁机制可知，Yb3+离子的掺入，与Tm3+之间发生了直接上转换敏化，且482nm处和794nm处的上转换发射分别是三光子和双光子过程。由于794nm的发射分流了激发态上的布居电子，以至于削弱了蓝光发射。