【摘 要】
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荧光材料已被广泛应用于白光发光二极管(LED)、消毒杀菌、指纹识别等领域,但其热稳定性较差限制了在荧光材料转换型大功率LED中的应用。因此,研究高热稳定性荧光材料是固态光源领域的重要科学问题。类金刚石型结构的硼磷酸盐具有结构刚度高、热稳定性好、物理化学性质稳定等优点,且在可见光区域内对光吸收弱,可作为稀土激活剂的的基质材料。本文采用高温固相烧结法,以类金刚石型硼磷酸盐AA’BP2O8(A=K,Rb
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荧光材料已被广泛应用于白光发光二极管(LED)、消毒杀菌、指纹识别等领域,但其热稳定性较差限制了在荧光材料转换型大功率LED中的应用。因此,研究高热稳定性荧光材料是固态光源领域的重要科学问题。类金刚石型结构的硼磷酸盐具有结构刚度高、热稳定性好、物理化学性质稳定等优点,且在可见光区域内对光吸收弱,可作为稀土激活剂的的基质材料。本文采用高温固相烧结法,以类金刚石型硼磷酸盐AA’BP2O8(A=K,Rb;A’=Sr,Ba)为基质材料,引入稀土离子Sm、Gd及Tb制备得到一系列新型荧光材料,研究其光致发光性能和热稳定性。稀土离子Sm激活AA’BP2O8(A=K,Rb;A’=Sr,Ba)荧光材料的最佳激发位于近紫外波段,与商业白光LED的近紫外芯片相匹配。由于~4G5/2→~6HJ(J=5/2,7/2,9/2和11/2)的能级跃迁,可以实现红光发射。150°C时,Rb Ba BP2O8(RBBP):Sm、KSr BP2O8(KSBP):Sm和KBa BP2O8(KBBP):Sm的积分发射强度分别是室温下强度的81%、95.1%、97%,表明合成的微米级红色荧光材料具有较高的热稳定性,为其在白光LED领域的应用提供了重要的实验数据支撑。稀土离子Gd激活AA’BP2O8(A=K,Rb;A’=Sr,Ba)荧光材料的最强发射峰均位于312 nm(~6P7/2→~8S7/2),呈现紫外光发射。423 K时,RBBP:Gd、KSBP:Gd和KBBP:Gd的积分发射强度分别是室温下强度的93%、93%、91%,表明合成的微米级紫外荧光材料具有较高的热稳定性,在消毒杀菌领域有潜在应用价值。稀土离子Tb激活AA’BP2O8(A=K,Rb;A’=Sr,Ba)荧光材料的最佳激发位于近紫外波段,由于其~5D4→~7FJ(J=6,5,4,3,2)能级跃迁,呈现黄绿色荧光特性。150°C时,RBBP:Tb、KSBP:Tb和KBBP:Tb的积分发射强度分别是室温下强度的90%、82%、93%,表明合成的微米级黄绿色荧光材料具有较高的热稳定性,可应用于指纹识别、信息安全以及固态照明领域。
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