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白光发光二级管用红色荧光粉LiSrBO3: Eu3+的制备与发光性能研究

刘红利 郝玉英 许并社

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白光发光二级管用红色荧光粉LiSrBO3: Eu3+的制备与发光性能研究

刘红利, 郝玉英, 许并社

Preparation and photoluminescence of LiSrBO3:Eu3+ red-emitting phosphors for white leds

Liu Hong-Li, Hao Yu-Ying, Xu Bing-She
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  • 采用高温固相法制备了LiSrBO3:xEu3+ 荧光粉, 并通过XRD, 红外(FITR) 和荧光光谱(PL) 等对其表征. 结果表明, LiSrBO3: Eu3+ 荧光粉可被波长为395 nm 的紫外线和466 nm 的蓝光有效激发, 且发射主波长为612 nm (Eu3+的电偶极跃迁5D0 →7F2) 的红光. 研究了Eu3+ 掺杂浓度对LiSrBO3: Eu3+ 材料发光强度的影响, Eu3+ 掺杂浓度为6% 时样品的发射强度最大, 并且证实Eu3+ 之间的能量传递机制为电偶极子- 电偶极子相互作用. Li+, Na+, K+ 作为电荷补偿剂的引入全部导致LiSrBO3: Eu3+ 材料发射强度增强, 其中, Li+ 的引入要优于Na+ 和K+. 少量Al3+的掺杂降低了Eu3+ 所处格位的对称性, 增强了Eu3+ 的612 nm 的电偶极发射, 改善了LiSrBO3: Eu3+ 红色材料的色纯度.
    LiSrBO3:xEu3+ phosphors were synthesized by conventional solid-state reaction and were systematically characterized by powder X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and photoluminescence spectroscopy. The excitation and emission spectra reveal that the LiSrBO3:Eu3+ phosphor can be effectively excited by ultraviolet (395 nm) and blue (466 nm) light and exhibits a satisfactory red performance which peaked at around 612 nm corresponding to the 5D0 → 7F2 transitions of Eu3+. The concentration quenching mechanism was verified to be a dipole–dipole interaction. The dopant R+ (R+ = Li+, Na+ and K+) as charge compensator can further enhance luminescence intensity, and the emission intensity of the phosphor doped Li+ is higher than that doped with Na+ or K+. Introduction of Al3+ reduced the symmetry of the crystal field and increased the emission of 612 nm (5D0 → 7F2), which improved the chromaticity coordinates of LiSrBO3: Eu3+ phosphor.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 21071108, 60976018, 21101111)、 教育部长江学者与创新团队发展项目 (批准号: IRT0972)、 国家国际合作专项(批准号: 2012DFR50460)、山西省自然科学基金 (批准号: 2010021023-2)和太原理工大学校青年基金(批准号:2012L082) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 21071108, 60976018, 21101111), the Program for Changjiang Scholar and Innovative Research Team in University, China (Grant No. IRT0972), International Cooperation Special Foundation of China (Grant No. 2012DFR50460), the Natural Science Foundation of Shaanxi Province, China (Grant No. 2010021023-2), and the Science Foundation for Youth Scholars of Taiyuan University of Technology, China (Grant No. 2012L082).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-17
  • 修回日期:  2013-02-04
  • 刊出日期:  2013-05-05

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