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钇铝石榴石(YAG)是一种重要的多功能材料,广泛应用于激光器件、闪烁探测器、LED荧光体等领域。由于YAG晶体熔点比较高,接近2000℃,传统的生长方法如提拉法生长成本高,不适合用于工业化。而坩埚下降法被认为是一种适合工业化生长晶体的方法,可以实现多坩埚同时生长的技术,有望降低晶体生长成本,应用于大功率白光LED、闪烁探测器等产业,因此开展YAG晶体新生长方法研究具有重要意义。此外,YAG晶体掺杂有望形成新的闪烁材料,比如镥及其他稀土掺杂YAG晶体具有高输出、快闪烁、反位缺陷少等优点,但是这方面工作报道还比较少。本论文主要针对这些问题开展晶体生长技术创新研究和掺杂晶体的性能表征。首次采用坩埚下降法生长出Ce:YAG晶体,晶体透明呈浅黄色。光谱分析表明,该晶体发射峰是500-680nm的宽谱带,通过双高斯峰拟合得出了两个拟合发射峰(λex=450nm) 530nm 和 580nm。将Ce:YAG晶体样品与蓝光芯片耦合制备成白光LED的显色指数随着驱动电流的增加而增加,当驱动电流大于100mA时,显色指数下降。采用溶胶凝胶法分别合成了Dy3+:YAG和0.06Dy3+, Eu3+:YAG纳米粉体。Dy3+的特征发射峰位于582nm和677nm处,Eu3+离子的主要特征发射峰位于596nm和649nm处。Dy3+:YAG的色坐标为(0.385,0.384),接近于节能灯国标的白光色坐标(0.380,0.380)。Dy3+,Eu3+:YAG的色坐标为(0.3263,0.3334),接近于正白光的色坐标(0.3333,0.3333)。结果表明,上述两种粉体都有望用于白光LED的制备。采用光学浮区法生长了Ce,Pr:YLuAG和Ce,Tm:YLuAG棒状晶体。Ce,Pr:YLuAG晶体,通体透明但有微裂纹,晶体半高峰宽(FWHM)为14”,表明晶体具有良好的结晶质量。Ce,Pr:YLuAG和Ce,Tm:YLuAG晶体在波长大于500nm的透过率均大于80%,接近于理论值84.19%。Lu3+部分替代Y3+形成YLuAG基质后,使原来的YAG晶体场发生改变,导致5d1与5d2能级之间的距离增加,促使Ce3+和Pr3+的特征激发峰与发射峰发生偏移。Ce,Pr:YLuAG晶体的色坐标为(0.474,0.495),较商用Ce:YAG荧光粉更偏向于红色区域,色温3035K低于商用Ce:YAG荧光粉(3732K),更适合制造用于日常照明用白光LED。