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CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉的常压氮化制备及发光性能

刘文全 朝克夫 武文杰 包富泉 周炳卿

CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉的常压氮化制备及发光性能

刘文全, 朝克夫, 武文杰, 包富泉, 周炳卿
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  • 本文采用纳米EuB6和Eu2O3粉末为激活剂原料,提出了一步法和两步法,在常压条件下制备获得了CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉.对不同掺杂Eu浓度(2%10%)的样品进行了晶体结构、形貌、发光性能的分析研究.根据能谱与X射线衍射图谱(XRD)分析可知,两步法合成的样品随Eu浓度的增加晶胞体积会逐渐增大,且样品中B的含量增加;而一步法合成的样品随Eu浓度增加晶胞体积先增大后减小,且B含量相对上面的样品含量较少,O含量却较大.另外,在460 nm蓝光激发下,两步法合成的样品(纳米EuB6掺杂)的发射最强峰在652680 nm范围,而一步法合成的样品(纳米Eu2O3掺杂)的发射最强峰只在630637 nm范围,且前者的荧光相对强度都强于后者.结合XRD以及荧光光谱数据可以认为两种常压氮化制备方法都会让B元素引入到基质中,B的引入不但降低基质中O的含量,而且改变Eu2+离子的晶体场环境从而调节CaAlSiN3:Eu2+荧光粉的发光峰位.结合绿光发射荧光粉和纳米EuB6掺杂的Ca0.94AlSiN3:0.06Eu2+荧光粉在蓝光芯片激发下可以获得色温在3364 K,显色指数可以达到91的暖白发光二极管器件.本实验采用的方法简单,避免使用昂贵复杂的气压烧结设备以及还原性气体烧结设备,有望实现工业化应用以及降低生产成本.
      通信作者: 朝克夫, phyerick@imnu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51262022)、内蒙古自治区科技计划(2015年度)和内蒙古自治区科技创新引导奖励基金(2016年度)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-31
  • 修回日期:  2016-07-27
  • 刊出日期:  2016-10-05

CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉的常压氮化制备及发光性能

  • 1. 内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 呼和浩特 010022;
  • 2. 内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室, 呼和浩特 010022
  • 通信作者: 朝克夫, phyerick@imnu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51262022)、内蒙古自治区科技计划(2015年度)和内蒙古自治区科技创新引导奖励基金(2016年度)资助的课题.

摘要: 本文采用纳米EuB6和Eu2O3粉末为激活剂原料,提出了一步法和两步法,在常压条件下制备获得了CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉.对不同掺杂Eu浓度(2%10%)的样品进行了晶体结构、形貌、发光性能的分析研究.根据能谱与X射线衍射图谱(XRD)分析可知,两步法合成的样品随Eu浓度的增加晶胞体积会逐渐增大,且样品中B的含量增加;而一步法合成的样品随Eu浓度增加晶胞体积先增大后减小,且B含量相对上面的样品含量较少,O含量却较大.另外,在460 nm蓝光激发下,两步法合成的样品(纳米EuB6掺杂)的发射最强峰在652680 nm范围,而一步法合成的样品(纳米Eu2O3掺杂)的发射最强峰只在630637 nm范围,且前者的荧光相对强度都强于后者.结合XRD以及荧光光谱数据可以认为两种常压氮化制备方法都会让B元素引入到基质中,B的引入不但降低基质中O的含量,而且改变Eu2+离子的晶体场环境从而调节CaAlSiN3:Eu2+荧光粉的发光峰位.结合绿光发射荧光粉和纳米EuB6掺杂的Ca0.94AlSiN3:0.06Eu2+荧光粉在蓝光芯片激发下可以获得色温在3364 K,显色指数可以达到91的暖白发光二极管器件.本实验采用的方法简单,避免使用昂贵复杂的气压烧结设备以及还原性气体烧结设备,有望实现工业化应用以及降低生产成本.

English Abstract

参考文献 (20)

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