【導(dǎo)讀】的是摻Eu3+濃度為8%時(shí)的2:Eu3+。通過(guò)相關(guān)工具測(cè)得樣品的XRD圖和光致光譜，并對(duì)所得結(jié)。果進(jìn)行分析和討論民，最后得到結(jié)論。對(duì)發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)制等方面做深入探索。最終確定所需的材料。有比較深刻和全面的了解。來(lái)的，是建立在大量的文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上的。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。高溫固相法是一種經(jīng)典的合成方法，充分條件的反應(yīng)是反應(yīng)物之間必須相互接觸，該法得到的熒光粉性能穩(wěn)定，亮度高，表面缺陷少，有利于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)。保證各樣品的純度，不能摻雜其他不同的樣品，同時(shí)注意保持稱(chēng)量時(shí)條件的穩(wěn)定。品的流失，造成各成分的含量改變而引起對(duì)結(jié)果的影響。之后置入已經(jīng)清洗干凈的剛玉坩堝內(nèi)，并蓋上蓋子，放入爐子里燒結(jié)。慢地升高爐子的溫度，這樣可以使NH4H2PO4中的NH4充分反應(yīng)。利用高溫固相反應(yīng)，5°/min,步長(zhǎng)為°,掃描范圍為10～50°)在室溫下測(cè)定濃度為8%的KNaCa22:Eu3+. 第9周在導(dǎo)師的指導(dǎo)下撰寫(xiě)中期報(bào)告。

　　

【正文】 26 樣品的色坐標(biāo)與分析 表 1 Eu3+含量從 1%至 24%在 CIE 圖中對(duì)應(yīng)坐標(biāo) 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(duì)于發(fā)射光譜在 CIE 色度圖中的位置的影響，從上圖可以看出，隨著 Eu3+含量的增加，發(fā)射光從黃光逐漸過(guò)度過(guò)紅光，表 1 給出了 Eu3+含量從 1 %至 24 %在 CIE 圖中對(duì)應(yīng)坐標(biāo)及 Tc 值 。根據(jù) 1931 年國(guó)際照明委員會(huì) (CIE)制定的標(biāo)準(zhǔn)，KNaCa2(PO4)2: Eu3+的最佳色坐標(biāo)值為 (x=, y=)。相比于目前商 用的紅色熒光粉河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 27 Y2O2S:Eu3+(， )， KNaCa2(PO4)2: Eu3+更接近于 NTSC(National Television System Committee)的紅色標(biāo)準(zhǔn)值 (x=， y=) [17]。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(duì)合成光的實(shí)際需求，通過(guò)改變 Eu3+的含量來(lái)對(duì)其發(fā)射光進(jìn)行調(diào)試。 本章小節(jié) 通過(guò)對(duì)發(fā)射譜的分析，可以得出在高能量的紫外光 (393 nm) 激發(fā)下， 樣品KNaCa2(PO4)2:Eu3+發(fā)射的 是紅 光。 通過(guò)對(duì)發(fā)射譜分析可知 Eu3+主要為 5D0→ 7F2受迫電偶極躍遷， 通過(guò)分析基質(zhì)中 Eu3+含量 的變化對(duì)發(fā)光特性的影響，得到發(fā)光性最好的是摻 Eu3+濃度 為 8 %的 (PO4)2:Eu3+。 5 結(jié)論 本文采用了高溫固相法制備了 KNaCa2(PO4)2: Eu3+熒光粉，得到 了樣品的 相關(guān)圖形和數(shù)據(jù)。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(yīng)用價(jià)值。 其中以 Eu3+濃度為 8 %時(shí)得到的 (PO4)2:Eu3+譜線特性最好。還分析了濃度改變對(duì)發(fā)射特性的影響，當(dāng) Eu3+濃度為 8 %時(shí)， (PO4)2:Eu3+的 紅光強(qiáng)度最高 。 測(cè)量了 Eu3+離子的時(shí)間分辨光譜，熒光壽命約為 ms。并測(cè)得不同 Eu3+離子濃度 的樣品的色坐標(biāo)。 隨著工藝和技術(shù)的不斷發(fā)展， LED 必然能從生產(chǎn)上得到很大的改進(jìn)，這樣使生產(chǎn)成本降低，對(duì) LED 普及有很好的作用。 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 28 參考文獻(xiàn) [1] 許榮宗 .白光 LED 發(fā)展概論叨 [J]. 工業(yè)材料雜志 ,20xx,145(299):6668. 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Journal of Rare Earths, 20xx, 29(5):440443. 致 謝 經(jīng)過(guò) 近 3 個(gè)月的查閱文獻(xiàn) ， 翻譯文獻(xiàn)以及具體的實(shí)驗(yàn) ， 得到所要的樣品，終于在導(dǎo)師和各位學(xué)長(zhǎng)的 細(xì)心 指導(dǎo)和帶領(lǐng)下完成了論文。感謝我的導(dǎo)師楊志平教授在選題等方面給予的建議和幫助。感謝師兄宋延春以及其他實(shí)驗(yàn)室的師兄師姐們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中提供的各種幫助和指導(dǎo)，讓我在實(shí)驗(yàn)過(guò) 程中學(xué)到許多相關(guān)方面的知識(shí)，同時(shí)也提高了實(shí)際操作的能力。 感謝伴隨我學(xué)習(xí)的各門(mén)任課老師，是你們教會(huì)了我各種知識(shí)，教我如何更加有效地獲取各種知識(shí)，這對(duì)論文的完成起到了至關(guān)的作用。同時(shí)感謝陪伴我 4 年的同學(xué)們，是你們陪我愉快的渡過(guò)了這 4 年的大生活，并一起學(xué)到了各種東西。 感謝一直以來(lái)關(guān)注著我的父母和一直給我 支持的同學(xué) ，是你們?cè)诰窈臀镔|(zhì)上給予的鼓勵(lì)和支持，讓我得以順利完成學(xué)業(yè)。 論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我最誠(chéng)摯的 謝意！ 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 30 附 錄 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 31 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 32 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 33 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 34 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 35 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 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(guò)高溫固相法技術(shù)成功地合成了摻雜 Eu3+的 Ca10Na(PO4)7熒光粉。并對(duì)其結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光特性進(jìn)行了仔細(xì)研究。在近紫外光激發(fā)下觀察， 其為 一個(gè)高效的紅色發(fā)光熒光粉。在 9 mol%濃度附近觀察 Eu3+得到最大的發(fā)光強(qiáng)度。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(dǎo)機(jī)制。由于在近紫外光下具有良好的激發(fā)光 譜，Ca10XNa(PO4)7:xEu3+熒光粉作為紅色熒光粉在近紫外白色芯片為基礎(chǔ)的發(fā)光二極管中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞： 紅色熒光粉 ； 紫外光激發(fā) ； 白光發(fā)射 ； 發(fā)光二極管 ； 磷酸鹽 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 37 1 原 理 最近 基于熒光粉的白光發(fā)光二極管 (WLED)一直備受關(guān)注，因?yàn)?它 們 作為 手電筒，指示燈，顯示器背光，建筑照明和取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈 有很好的應(yīng)用 。目前，商業(yè) 上獲得白光 的方法是 結(jié)合黃色的熒光粉 (YAG:Ce3+)與 藍(lán) 色芯片 (~460 nm)[13]。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?yàn)楹铣?的 光線來(lái)自不同的 光 源，即芯片和熒光粉 [4]。為了改 WLED 的 特性 ，另一種 已提議的 方法 是將 三基色熒光粉 與 紫外 /近紫外芯片相結(jié)合， 它 具有多種優(yōu)勢(shì)，如色坐標(biāo) 與色溫的 靈活性， 能 簡(jiǎn)化制造過(guò)程，以及高 Ra 值 [56] 。目前用于以 LED 芯片為基礎(chǔ)的近紫外熒光粉是用 BaMgAl10O17:Eu2+發(fā) 藍(lán) 光 ， ZnS:(Cu2+， Al3+)發(fā)綠光， Y2O2S:Eu3+發(fā) 紅色[7]。然而， Y2O2S:Eu3+ 紅色熒光粉的 效率 大概不到 藍(lán)色和綠色熒光粉 的八分之一， 從而限制了 基于 WLED 芯片的 NUV 的能源效率的提高。 此外，硫化磷也 顯現(xiàn) 出 比 較差的化學(xué)穩(wěn)定 性 。因此，高效 且 穩(wěn)定的紅色熒光粉可以通過(guò)紫外 NUV 芯片 取得且可用于 WLED 的發(fā)展 。最近一些摻雜 Eu3+的氮化物的紅色熒光粉 如 CaAlSiN3[8]和 M2Si5N8(Ca， Si， Ba； 橙紅色 )已合成并證明了具有高穩(wěn)定性和高量子效率 [9]， 但是合成它們的苛刻條件 ，即 1873K 以上的高溫和高 達(dá) 10 兆帕 的氮?dú)鈮簭?qiáng) ，限制了他們 在 商業(yè) 上的 應(yīng)用 [10]。 磷酸鹽是一種出色的發(fā)光材料，因?yàn)樗哂袩Y(jié)溫度低，發(fā)光效率高以及很高 的穩(wěn)定性 [11]。最近，在磷酸鹽基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的發(fā)光材料受到越來(lái)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(guò)程中。 樣品的發(fā)光光譜表明在紫外區(qū)存在廣而深的電荷轉(zhuǎn)移 帶 (CT)。 在波長(zhǎng) 393 nm 下的 高激發(fā)效率和Eu3+濃度 的 CIE色度坐標(biāo) 的可調(diào)節(jié)性使 Ca10Na(PO4)7:Eu3+成為以 WLED芯片為基礎(chǔ)的 NUV的 潛在的紅色熒光粉 。 河北大學(xué)工商學(xué)院 20xx屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 38 2 實(shí) 驗(yàn) 本實(shí)驗(yàn)所需要的 Ca10Na(PO4)7:Eu3+熒光粉 通過(guò)高溫固相法制得。從碳酸鈣 (AR)，碳酸鈉 (AR)， (NH4)2HPO4(AR)和 Eu2O3(AR)取得原材料。根據(jù) Ca10?xNa(PO4)7:xEu3+(x = ， ， ， ， ， 和 )這種化合物的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行配比，通過(guò)用瑪瑙研缽和杵研進(jìn)行研磨。然后將此混合物在 973K 下預(yù)熱一小時(shí)，再在空氣中 1323K 下焙燒 5 小時(shí)。在 爐室內(nèi)將最終樣品降低至室溫得到最終樣品，煤粉作進(jìn)一步測(cè)量。 所有樣品粉末的相純度通過(guò) X 光射線進(jìn)行衍射檢驗(yàn)， (在 36 KV和 20 mA， λ= A?條件下用 CUK 照射進(jìn)行分析 )。激發(fā)和發(fā)射光譜使用日立公司的 F7000 熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)定并配備 450 W 氙氣燈 (工作電壓 400 V，掃描速度 240176。 /min，入射狹縫 nm，出射狹縫 nm)。所有的測(cè)量均在室溫下進(jìn)行。 圖 21:Ca10?xNa(PO4)7:xEu3+的 XRD 的圖譜 (x = ， ， ， ， ， ， 和 )。