【正文】 紅粉最強(qiáng)發(fā)射峰位于 613nm 處對(duì)應(yīng)于 Eu3+的 7F0→ 5D2 躍遷 ，非常適合白光 LED 的 制造。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù) 進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。C 下保溫 5h，摻 Eu3+鉬酸鍶的制備流程，采用高溫固相燒結(jié)法制備了高顯色白光 LED 用 EuxSr1xMoO4(x=、 、 、 )紅粉 ，通過(guò) X 射線衍射儀 (XRD)、掃描電子顯微鏡 (SEM)熒光分光光度計(jì) (PL)、紅外射線儀 (IR)、色度儀， 測(cè)試了鉬酸鹽紅色熒光粉的結(jié)構(gòu)，表面形貌以及光學(xué)性能，分析了摻雜不同比例 Eu3+對(duì)鉬酸鍶發(fā)光性能的影響。 red phosphor。 傳統(tǒng)白光 LED 若要完全取代熒光燈成為新一代室內(nèi)照明光源，除需要降低成本外，還需要白光 LED 具有更高的照明效率、顯色指數(shù)以及白 光發(fā)射的色溫具有更好的可調(diào)節(jié)性等。此外，在近紫外光的激發(fā)下紅色熒光粉 Y2O2S:Eu3+性能不穩(wěn)定、壽命不長(zhǎng)。 2 LED 的發(fā)光原理及特性 如圖 21 所示：紅、綠、藍(lán)三色同時(shí)發(fā)光就可以得到白光。 LED的發(fā)光過(guò)程包括 3 個(gè)部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。由于不同的材料具有不同的能量，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。 PN 結(jié)根據(jù)其端電壓構(gòu)成一定的勢(shì)壘，當(dāng)正向偏置時(shí)勢(shì)壘下降， P 區(qū)和 N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U(kuò)散。 圖 22 LED 發(fā)光原理示意圖 第 3 頁(yè) 共 19 頁(yè) PN 結(jié)對(duì)電子和空穴具有不同高度的勢(shì)壘，這兩個(gè)勢(shì)壘均很小，但空穴的勢(shì)壘比電子的勢(shì)壘小得多，而且空 穴不斷的 P 區(qū)向 N 區(qū)擴(kuò)散，得到搞得注入效率。 LED 的光學(xué)特點(diǎn) LED 的發(fā)光 顏色 白光雖然有比較完美的顏色特性，但它 在一定程度上 會(huì) 損害適應(yīng)暗光的視覺(jué)，在光源熄滅后，視覺(jué)需要一定的時(shí)間來(lái)重新適應(yīng)。 黃光有紅光和白光的部分優(yōu)點(diǎn)，黃光另外的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)閱讀時(shí)可以減少因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間閱讀而導(dǎo)致眼睛疲勞的反射光。 紫外光通常是用作識(shí)別鈔票是否偽造，一些紫外發(fā)光二極管 照明 物在夜總會(huì)和派對(duì)上很受歡迎，它們被用來(lái)使熒光物質(zhì)發(fā)出更亮的光。 2) 耗電低： LED 是一種低壓工作器件，因此在同等亮度下，耗電最小，可大量降低能耗。 5) 易于調(diào)光、調(diào)色、可控性大： LED 作為一種發(fā)光器件，可以通過(guò) 流過(guò)電流的變化控制亮度，也可通過(guò)不同波長(zhǎng) LED 的配置實(shí)現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。 LED 在制作和使用中存在的問(wèn)題 1) 在 LED 制作過(guò)程中的主要問(wèn)題是可靠性差，主要由兩方面所引 起： a.固晶膠和支架松脫； 、金球和支架松脫，以上兩方面?zhèn)€原因主要是由支架和電極表面有雜物或污物使粘接不牢固所致。隨著 LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，白光 LED 的性能不斷完善并已進(jìn)入試用階段。 可見(jiàn)光光譜的波長(zhǎng)范圍為 380~760nm，是人眼科感受到的七色光 ,但這其中顏色的光都各自是一 種單色光。但要制造這種性能的白光 LED，在目前的工藝條件下是不可能的。 白光 LED 是被看好的 LED 新興產(chǎn)品，其在照明市場(chǎng)的反戰(zhàn)值得期待。 白光 LED 的實(shí)現(xiàn)方法 1990 年之后， LED 已經(jīng)能夠發(fā)出從紅光到藍(lán)光的各色光。 2) 近紫外 LED+熒光粉形成白光 LED 獲得更白的白光的方法， 如圖 24 所示 ，使用看不見(jiàn)的紫外 LED，以及經(jīng)紫外線照射后發(fā)出紅、綠、藍(lán)三色光的熒光粉，便可以獲得白光 LED。但各色 LED 的亮度平衡條件非常重要，因此還存在亮度調(diào)節(jié)難的問(wèn)題 []。 第 7 頁(yè) 共 19 頁(yè) 燈用熒光粉主要有三類(lèi)。但還需要進(jìn)一步提高效率，降低粒度。 采用熒光粉制作 LED 的優(yōu)點(diǎn) 1) 利用某波段 LED 發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)制備其它波段 LED 雖然不使用熒光粉，就能制備出紅、黃、綠、藍(lán)、紫等不同顏色的彩色LED，但由于這些不同顏色 LED 的 發(fā)光效率相差很大，采用熒光粉以后，可以利用某些波段 LED 發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)來(lái)制備其他波段的 LED，以提高該波段的發(fā)光效率。因在鉬酸鹽系列熒光粉體中， Mo 與四個(gè) O 原子配位，形成四面體對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的 MoO42,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。 張國(guó)有等用 Na2CO3 作為助熔劑，采用高溫固相反應(yīng)方法制備了三價(jià)銪離子激活的 Gd2Mo3O9 紅色熒光粉。 趙曉霞等采用高溫固相法通過(guò)添加助熔劑成功合成了單斜晶系的αGd2(MoO4)3:Eu3+紅色熒光粉，這種熒光粉可以被近紫外光 (395nm)和藍(lán)光(465nm)有效激發(fā)，發(fā)射峰值位于 613nm 的紅光，激發(fā)波長(zhǎng)與目前廣泛使用的藍(lán)光和紫外光 LED 芯片相符合。 廖勇等人用溶膠一凝膠法制得平均粒徑為 2～ 3um 的 Li2x(MoO4)2:Eux3+系列鋁酸鹽紅色熒光體，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)式中 x= 即熒光粉的結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)i(MoO4)2:Eu3+時(shí)， 紅粉 的發(fā)射強(qiáng)度最高。作者還研究了 Eu3+濃度對(duì)該體系熒光粉發(fā)光性能的影響，用 Eu3+取代 Y3+時(shí)并沒(méi)有影響原來(lái)晶格中的三個(gè)發(fā)光中心的對(duì)稱(chēng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)式為 (MoO4)2 時(shí)發(fā)光強(qiáng)度最大 []。但由于其缺少紅光的發(fā)射而不能用于一些特定領(lǐng)域，諸如醫(yī)學(xué)和建筑照明等。 由于商業(yè)化的藍(lán)光 LED 和黃色熒光粉的組合中的系統(tǒng)本身還存在一些問(wèn)題，如電流改變就會(huì)導(dǎo)致光譜的不匹配，從而很容易導(dǎo)致色溫的改變和低的顯色指數(shù)。因此，新型的可被紫外 (近紫外 )LED 芯片有效激發(fā)的紅色熒光粉是目前被廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)課題。 紅粉 的制備 1) 原料：碳酸鍶、三氧化鉬、氧化銪，本實(shí)驗(yàn)采用原料純度均在 %以上，添加劑為硼酸。 ⑵ 球 磨混合。C 恒溫下烘干。將五組 紅粉 分別均勻地倒入坩堝槽內(nèi)，并稍微緊壓，使 紅粉 致密。 X射線粉末衍射 采用 DX2700 型 X射線衍射儀 (XRD)分析 5 組摻氧化銪 紅粉 的晶體結(jié)構(gòu)。據(jù)相關(guān)資料知：加入適量的助熔劑有利于 Sr1xMoO4:Eux3+熒光粉的結(jié)晶化，并且不引入雜相。 2) 當(dāng) x=, 時(shí)，在（ 112）面附近有兩個(gè)雜化峰，目前尚不知道為什么物質(zhì)。隨著摻雜濃度的提高，晶格常數(shù)逐漸減小，這是因?yàn)?Eu3+半徑是 ，小于 Sr2+的半徑 ，造成 畸變，且摻雜濃度越高，畸變?cè)絽柡Γ傮w影響不大。) c(197。 2) 不同濃度摻雜對(duì)晶面間距的影響幾乎相同，這是摻雜離子 Eu3+半徑與Sr ?2 半徑相近（銪的原子半徑為（計(jì)算值）： 185（ 231），鍶的原子半徑為（計(jì)算值）： 200（ 219））。 由圖 34 可知：紅粉 Sr1xMoO4:Eux3+在 613nm 的監(jiān)控下，表現(xiàn) Eu3+的特征衍射 峰，分別在393nm和 463nm附近有兩個(gè)線狀吸收峰。從激發(fā)譜中可知，不同摻雜濃度下的 SrMoO4： Eu3+紅粉 均能很好地被紫外光和 395nm的紫光、 465nm的藍(lán)光激發(fā)。盡管鉬酸鹽體系紅色熒光粉具有亮度高、顯色性能好等許多優(yōu)點(diǎn)，但是其制備方法和發(fā)光性能等缺少系統(tǒng)的研究報(bào)道，都只停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，仍未掌握實(shí)現(xiàn)鉬酸鹽粉體制備工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，因此研究鑰酸鹽熒光粉的制備和發(fā)光性能顯得尤為必要和緊迫。因此，此物 紅粉 對(duì)應(yīng)的最好的物質(zhì)配比為 x= 時(shí)的濃度之比。 紅粉 色坐標(biāo) 對(duì)于三原色紅（ R）、綠（ G）、藍(lán)（ B）， x=R/（ R+G+B） ， y=G/(R+G+B)，z=B/(R+G+B)。其中，白光區(qū)域的特征點(diǎn) A、 B、 C、 D、 E 的色坐標(biāo)值如圖 36： 第 16 頁(yè) 共 19 頁(yè) 圖 36 紅粉色坐標(biāo)圖食人魚(yú) ？？？？ 紅外測(cè)試 紅外光譜具有高度的特征性，因此也是一種重要的表征方法，不但可以用來(lái)研究分子的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵，而且廣泛地用于表征和鑒別各種化學(xué)物種。C 下保溫 5 小時(shí)所制得的 紅粉SrMoO4:Eu3+的紅外光譜圖，圖中的紅外吸收光譜表現(xiàn)典型的無(wú)機(jī)物 MoO42基團(tuán)的紅外譜特征。 圖 37 中 f 曲線所示為 800176。 綜合考慮由不同濃度相同溫度鍛燒所得 紅粉 的 XRD 圖譜、熒光分光光度計(jì)和節(jié)省能源等各方面因素，得出 SrMoO4:Eu3+系列實(shí)驗(yàn)的最佳濃度為 x=，最佳溫度為 1000176。論文的主要結(jié)論如下：利用高溫固相法制備了 Eu3+摻的鉬酸鍶 (SrMoO4)熒光粉。 第 19 頁(yè) 共 19 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] LED 照明推進(jìn)協(xié)會(huì)編 , 李農(nóng) , 楊燕譯 , 王史杰校 . 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