【正文】 樣的結(jié)論：當摻和離子濃度較低時，為使其高亮度發(fā)光可提高激發(fā)光波長值，當離子摻和濃度較高時，應當降低激發(fā)光波長值以保證其發(fā)光亮度。研究了樣品的激發(fā)譜線特性和發(fā)射譜的特性， 可知 Eu3+以 5D0→ 7F2受迫電偶極躍遷發(fā)射為主，主激發(fā)峰位于 394 nm(7F0→ 5L6)，匹配于 InGaN 管芯， 具有一定應用價值。感謝師兄宋延春以及其他實驗室的師兄師姐們在實驗過程中提供的各種幫助和指導，讓我在實驗過 程中學到許多相關(guān)方面的知識，同時也提高了實際操作的能力。在 Ca10XNa(PO4)7:xEu3+中 Eu3+離子 的4f4f 之間的相互作用是 熒光激發(fā)的 主導機制。 此外，硫化磷也 顯現(xiàn) 出 比 較差的化學穩(wěn)定 性 。從碳酸鈣 (AR)，碳酸鈉 (AR)， (NH4)2HPO4(AR)和 Eu2O3(AR)取得原材料。 圖 21:Ca10?xNa(PO4)7:xEu3+的 XRD 的圖譜 (x = ， ， ， ， ， ， 和 )。 所有樣品粉末的相純度通過 X 光射線進行衍射檢驗， (在 36 KV和 20 mA， λ= A?條件下用 CUK 照射進行分析 )。最近，在磷酸鹽基礎(chǔ)上發(fā)展起來的發(fā)光材料受到越來越多的關(guān)注 [1214]， 在本文中，紅色熒光粉Ca10Na(PO4)3:Eu3+由高溫固相法合成，大氣作為氧化環(huán)境即可用于合成過程中。不幸的是，用這種方法產(chǎn)生的白光由于 缺少 紅色成分 呈現(xiàn)很低 的色彩指數(shù) (RA80)，此外，顏色 的 穩(wěn)定性也 很差 ，因為合成 的 光線來自不同的 光 源，即芯片和熒光粉 [4]。 論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我最誠摯的 謝意！ 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 30 附 錄 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 31 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 32 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 33 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 34 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 35 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 36 摻 Eu3+的 Ca10Na(PO4)7紅色熒光粉的光致發(fā)光特性研究 摘 要 通過高溫固相法技術(shù)成功地合成了摻雜 Eu3+的 Ca10Na(PO4)7熒光粉。并測得不同 Eu3+離子濃度 的樣品的色坐標。這樣我們就可以利用發(fā)射光譜隨 Eu3+含量的改變而在 CIE 色度圖上可發(fā)生的變化的性質(zhì)，再根據(jù)我們對合成光的實際需求，通過改變 Eu3+的含量來對其發(fā)射光進行調(diào)試。對這種發(fā)光中心通過能量傳輸將激發(fā)能轉(zhuǎn)移到其他位置（其它發(fā)光中心或不發(fā)光位置），其發(fā)光效率和強度都隨之降低的現(xiàn)象，稱之為濃度淬滅 [10]。 5D07F1 和 5D07F2 不同猝滅濃度的原因可能是 Eu3+取代不同 Ca2+離子格位造成的。 圖 43 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的激發(fā)光譜 圖 43為監(jiān)測 614 nm和 590 nm波長的特征激發(fā)譜，其中峰值為 394 nm (7F0→ 5L6)、(362nm、 383 nm、 465 nm)。 采用 PMS80 精密光色電測試系統(tǒng)測量樣品的色坐標，采用 NdYAG 激光器泵浦染料激光器、 ANDOR 光譜儀 (SR5001)和美國 Tektronix 示波器 (4104B)測量熒光壽命。然后把稱量好的樣品 置于 瑪瑙研缽里 充分 研磨 （ 在研磨時不能讓樣品四處濺射以導致樣品的流失，造成各成分的含量改變而引起對結(jié)果的影響 ） 。但是在電子躍遷過程中，除了發(fā)光電子的輻射躍遷外，還存在無輻射躍遷。因此，如何降低合成溫度、簡化工藝流程、縮短反應時間、降低生產(chǎn)成本，并能制備出粒度細小、性能優(yōu)良熒光粉成為研究重點。尤其是 Eu3+離子在基質(zhì)中占據(jù)非對稱中心位置時，它的 5D0→ 7F2躍遷在紅光范圍有很強的發(fā)射，所以 Eu3+是一種很好的紅色熒光粉激活劑，已成為目前紅色熒光粉中最常用的激活劑 [47]。 本課題采用了 KNaCa2(PO4)2 為基質(zhì) ；用磷酸根離子作為基質(zhì)陰離子；用 Eu3+作為激活劑來制備熒光粉。目前，白光 LED 已開始進入一些應用領(lǐng)域，應急燈、手電筒、閃光燈等產(chǎn)品相繼問世，但是由于價格十分昂貴，故而難以普及。 5)汽車方面 車用市場是 LED 運用發(fā)展最快的市場，主要用于車內(nèi)的儀表盤、空調(diào)、音響等指示燈及內(nèi)部閱讀燈，車外的第三剎車燈 、尾燈、轉(zhuǎn)向燈、側(cè)燈等。但由于技術(shù)的限制，生長不同結(jié)構(gòu)的量子阱相對困難得多，在短時間內(nèi)還不能產(chǎn)業(yè)化。 多色組合型是將 R、 G、 B 三色 LED 芯片按一定方式排布集合成一個發(fā)白光的標準模組，如圖 11(c)所示，這種方法具有效率高和使用靈活的優(yōu)點，由于發(fā)光全部來自三種 LED，不需要進行光譜轉(zhuǎn)換，因此，其能量損失最小，效率最高。目前，獲取白光的途徑大致可分為以下三種 ： 光轉(zhuǎn)換型、多色組合型、多量子阱型。高亮度的白光 LED壽命達到 10萬小時左右．完全可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源。并測得不同 Eu3+離子濃度 的樣品的色坐標。本 論文中實驗采用高溫固相法在結(jié)燒爐合成 KNaCa2(PO4)2: Eu3+樣品，并通過與標準卡片對比確定所合成樣品晶包是否改變，隨之進行激發(fā)譜與發(fā)射譜的測量，確定樣品 Eu3+以5D0→7F2受迫電偶極躍遷發(fā)射為主 ，由于 主激發(fā)峰位于 394 nm，匹配于 InGaN管芯，具有一定應用價值 。 15 13 ︱ 15 10 ︱ 13 9 ︱ 10 9 分以下 成果的理論或?qū)嶋H意義 有獨到的個人見解，學術(shù)性較強，應用研究對于實際工作具有一定意義。 20 18︱ 20 14︱ 18 12︱ 14 12分以下 總分（百分制） 100 90︱ 100 70 ︱ 89 60︱ 69 60分以下 評定成績 （四級記分制）： 評閱教 師（簽字）： 年 月 日 注：因?qū)I(yè)要求不盡相同，各學部可參考本表內(nèi)容制定切合本學部實際情況的評分標準。 指導學生綜合利用圖書館數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等渠道，查閱了多篇中外學術(shù)論文，并對其中一篇重要英文文獻進行了全文翻譯；在此基礎(chǔ)上，明確了論文結(jié)構(gòu)和寫作要求，通過總結(jié)歸納寫出了論文初稿，經(jīng)多次審閱和修改，最后定稿。電偶極躍遷原本屬于禁阻的，但實際上可觀察到這種躍遷，這主要是由于 Eu3+在晶格中的對稱性偏離反演中心， 晶體場奇次項可以將相反宇稱態(tài)混合到4f6組態(tài)能級中，此時電偶極躍遷不再嚴格禁戒，所以 Eu3+以 5D0→ 7F2受迫電偶極躍遷發(fā)射為主 。 第 23 周 在導師的指導下查閱與課題相關(guān)的文獻，并學習相關(guān)內(nèi)容。利用高溫固相反應，把樣品 入在還原氣氛中 1000℃ 下燒結(jié) 4 小時，等溫度降低到室溫后取出坩堝，并把坩堝外的炭粉擦干凈，再放到瑪瑙研缽里研磨成很細的粉末狀，裝入已經(jīng)做好標簽的樣品袋內(nèi)，最后得到不同含量的 KNaCa2(PO4)2: Eu3+系列樣品。稀土材料具有合成溫度 低、發(fā)光性好、物理化學性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢。最終確定所需的材料。通過相關(guān)工具測得樣品的 XRD 圖和光致光譜，并對所得結(jié)果進行分析和討 論民，最后得到結(jié)論。 白光 LED 有一定的發(fā)展前景 ,并且有可能替代現(xiàn)有的照明裝置的趨勢 。然后把稱量好的樣品放在瑪瑙研缽里研磨均勻，在研磨時不能讓樣品四處濺射以導致樣品的流失，造成各成分的含量改變而引起對結(jié)果的影響。 用日本 Hitachi F4600 熒光分光光度計 在室溫下測 量材料的激發(fā)光譜 和發(fā)射光譜。 河北大學工商學院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯記錄 姓名 耿寧 學號 20xx478046 年級 20xx 級 學部 信息科學與工程學部 專業(yè) 光信息科學與技術(shù) 論文（設(shè)計）題目 白光 LED 用發(fā)光材料 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的制備和性能究 答辯時間 20xx 年 5 月 30 日 答辯記錄 [以問答形式記錄 ]： 問題 1： 問：關(guān)于熒光壽命， ,你認為能說明其發(fā)光效率很高嗎？ 答：的確， 確實不短，只是說明其發(fā)光效率相對較好，但這并不是 本熒光粉的優(yōu)勢，謝謝。 開題意見： 該生基礎(chǔ)扎實、學習認真，按照指導老師的部署查閱了大量的相關(guān)文獻資料，寫出了符合要求的開題報告。 10 9 ︱ 10 7 ︱ 9 6 ︱ 7 6 分以下 裝 訂 線 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 9 寫作水平 論點鮮明，觀點正確，論據(jù)充分，論證有力，結(jié)構(gòu) 合理，語言流暢。 10 9 ︱ 10 7 ︱ 9 6 ︱ 7 6 分以下 裝 訂 線 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 10 綜合運用 知識能力 能綜合運用所學知識分析論證有關(guān)問題，概念清楚，并提出解決問題的辦法與建議，同時具有很強的計算機運用技能和較高的外文水平。 50 45 ︱ 50 35 ︱ 44 30 ︱ 34 30分以下 其它情況 資料齊全，文本規(guī)范，符合《河北大學工商學院本 科生畢業(yè)論文（設(shè)計）管理暫行辦法》的各項規(guī)定。 通過分析改變 Eu3+濃度時的發(fā)射譜， 研究了 Eu3+摻雜濃度 對熒光粉發(fā)光性 質(zhì)的影響 ，結(jié)果顯示 Eu3+摻雜濃度 為 8%時 KNaCa2x(PO4)2:xEu3+的峰值強度最大。 1993 年日本 Niehia( 日 亞 化 學 ) 公 司 的shujiNakamura(中村秀二 )開發(fā)出高亮度 GaN 藍光 LED，使得全可見光譜 LED 成為可能。 目前現(xiàn)有的光致發(fā)光熒光粉一般都不適合 350~410 nm波段的激發(fā) 。目前這種方法的外量子效率已高 43%，工作波長 382 nm。這種方法對半導體的加工技術(shù)要求很高，目前難以達到。 3)景觀照明 由于 LED 燈具有低能耗、壽命長、色彩豐富純正的優(yōu)點，在景觀裝飾中，常常選 用各種顏色的 LED，如建筑 (樓宇、路橋、廣場等 )設(shè)施、草坪燈，幕墻燈等。相信隨著技術(shù)的發(fā)展， 價格將會下降，白光 LED 將會得到普及。無機熒光體 之所以具有熒光性質(zhì) ，是由于 晶格內(nèi)的陽離子由具有光學活性的陽離子來取代，而基質(zhì)材 料不具有光學活性。 以稀土化合物為基質(zhì)和以稀土元素為激活劑的發(fā)光材料多屬于 前 一類 ， 即稀土熒光粉。在 Eu3+(4f6)的光譜中， 5D0→ 7F2 躍遷是禁阻的，但是在有些對稱性下， J=2 的能級中又屬于恒等表示的 Stark 能級，在晶體場作用下與 J=0 的能級混雜，使 5D0→ 7F2的電偶極躍遷允許 [89]。 稀土離子的濃度猝滅 由于某些原因使發(fā)光材料發(fā)生非輻射躍遷，從而降低了發(fā)光效率的現(xiàn)象叫做猝滅，猝滅的原因可以各不相同，常見的有溫度猝滅，濃度猝滅 和雜質(zhì)猝滅等。由于稀土離子在不同的基質(zhì)中的晶格環(huán)境不同，能量匹配情況也不一 樣，所以濃度猝滅的情況也不相同 [14]。掃描 范圍 為 20～ 65176。位于 614 nm附近的紅光發(fā)射歸屬于 Eu3+的 5D0→ 7F2電偶極躍遷，而位于 590 nm附近的橙色發(fā)射歸屬于 Eu3+的 5D0→ 7F1磁偶極 躍遷。圖中隨著 Eu3+的濃度由 1%變到 24%時， 590 nm和 614 nm 峰值均先增大后減小，但猝滅濃度不同。 而當激發(fā)波長為 393 nm，發(fā)射波長為 614 nm 時 ，熒光壽命從 0 開始到 20 為止，此樣品的熒光壽命為 ms，表明粒子在激發(fā)態(tài)存在的平均時間較短，發(fā)光效率相對較高。 河北大學工商學院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計 ） 26 樣品的色坐標與分析 表 1 Eu3+含量從 1%至 24%在 CIE 圖中對應坐標 及 Tc 值 Eu3+(%) X Y Tc 圖 47 不同 Eu3+ 濃度摻雜 KNaCa2(PO4)2: Eu3+的 CIE 色度圖 圖 47 給出了不同 Eu3+含量對于發(fā)射光譜在 CIE 色度圖中的位置的影響，從上圖可以