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ZnS是一种传统的发光材料,在常温下禁带宽度是3.7 eV。对ZnS进行合适的掺杂就可以改变它的能带结构,从而使之发射各种颜色的可见光,对于制造全色显示器件意义重大。所以长期以来一直得到科研工作者的重视和研究。 本论文研究的主要内容包括:通过卤素气相热扩散掺杂,得到可以在365 nm紫外线激发下发射蓝光的ZnS荧光粉。研究了该荧光粉最佳制备条件,以及其在不同温度、不同气氛中的老化特性。通过对每一次掺杂实验现象的分析,结合XRD分析和TEM分析,提出了实验制备的ZnS荧光粉的发光机理。使用电泳沉积的方法制备了ZnS发光薄膜,并研究了电泳悬体浓度与荧光强度的关系。 实验设计上,首先通过化学反应制备出ZnS基质材料,并对制备的材料做原子吸收光谱测定,以排除干扰性杂质的存在。其次通过选择掺杂方式,对ZnS进行掺杂,以改变其能带结构。经过实验比较,最终选择气相热扩散掺杂法。然后是对掺杂剂的选择,实验中最终选择了卤族元素,并得到了Cl和Br掺杂的发射蓝色荧光的ZnS荧光粉。为了确定蓝色荧光ZnS荧光粉的最佳制备条件,我们进行了不同温度下的气相扩散掺杂实验,得到的结论是:700~1000℃为最佳制备温度。 然后,对实验中制备的蓝色荧光ZnS荧光粉在400~1000℃下分别在Ar、O2和空气气氛中进行老化实验。确定实验制备的ZnS蓝色荧光粉在氧化气氛中500℃以下,惰性气氛中900℃以下老化以后,仍能正常光致发光。 通过对掺杂实验和老化实验的分析,提出了实验制备的ZnS荧光粉的发光机理。认为蓝色发光是由ZnS中的VZnClS杂质能级与导带底附近的施主能级之间的D-A对复合产生,绿色发光是由VZn-杂质能级与导带底附近的施主能级之间的D-A对复合产生。 对实验制备的ZnS荧光粉进行了电泳涂屏实验,制备了ZnS发光薄膜,并研究了ZnS悬体浓度与荧光强度的关系,推测出ZnS颗粒的聚集状态与规律。