1、稀土離子摻雜的無機(jī)發(fā)光材料在照明、激光晶體、軍事以及農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。作為發(fā)光二極管(Light emitting diode, LED)用熒光粉，必須滿足以下條件：首先，該熒光粉能夠被紫外光(350-410 nm)或藍(lán)光(450-470 nm)有效地激發(fā)；其次，該熒光粉必須具有較高的發(fā)光效率；最重要的一點(diǎn)，該熒光粉必須具有較低的聲子能量以及穩(wěn)定的物化性能。本論文選擇了多種發(fā)光基質(zhì)，采用高溫固相法和溶膠-凝膠法制備了一系列稀

2、土離子Eu3+摻雜的紅色熒光粉，利用X射線粉末衍射(X-ray powder diffraction analysis, XRD)、掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscope, SEM)、激發(fā)與發(fā)射光譜(Excitation and emission spectra)、熒光衰減(Luminescence decay)對物質(zhì)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能的表征，并分析其在熒光粉領(lǐng)域的潛在應(yīng)用；利用三價(jià)銪離子(Eu3+)

3、特有的激光位置選擇激發(fā)與發(fā)射光譜技術(shù)，測試并分析Eu3+在SrZnP2O7基質(zhì)晶格中的晶體學(xué)格位。
　　第三章，本章節(jié)通過溶膠-凝膠法(Sol-gel)成功制備了稀土鉬酸鹽紅色熒光粉Gd6MoO12:xEu3+(x=0.05-0.4)。利用XRD表明，該系列紅色熒光粉為純相的Gd6MoO12結(jié)構(gòu)，沒有其它雜質(zhì)存在；通過SEM分析，發(fā)現(xiàn)該熒光粉顆粒大小約為500 nm；通過測試不同摻雜濃度下，Gd6MoO12:xEu3+(x=0.0

4、5-0.4)的發(fā)光光譜，確定其最佳的摻雜濃度為25 mol％。通過對其發(fā)射與激發(fā)光譜的分析，表明該紅色熒光粉能夠被近紫外光(394 nm)和藍(lán)光(466 nm)有效地激發(fā)，并發(fā)出明亮的紅光(613 nm)，來自于Eu3+離子5D0→7F2的電偶極躍遷，色度為x=0.655，y=0.345，證明了Eu3+離子在晶體結(jié)構(gòu)中占據(jù)了非反演對稱中心的位置，且激發(fā)波長與目前廣泛使用的藍(lán)光和紫外光 LED芯片相匹配，適用于白光LED的制造；此外，本論

5、文還研究了銪離子Eu3+的發(fā)光光譜與衰減光譜對溫度的依賴性，研究結(jié)果表明，該系列紅色熒光粉具有良好的熱穩(wěn)定性。通過對該紅色熒光粉進(jìn)行系統(tǒng)而全面的特性分析，探索該紅色熒光粉在白光 LED領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
　　第四章，本章節(jié)通過高溫固相法成功制備了系列稀土鉬酸鹽紅色熒光 MR2(MoO4)4:Eu3+(M=Ba, Sr, Ca;R=La3+, Gd3+, Y3+)。經(jīng)XRD表征，所制備出的熒光粉均為純相結(jié)構(gòu)；通過對其發(fā)射光譜及激發(fā)光譜

6、的分析，表明該熒光粉能夠被近紫外光(395 nm)有效地激發(fā)，并發(fā)出明亮的紅光(615 nm)，來自Eu3+離子5D0→7F2的電偶極躍遷。通過測試不同Eu3+離子摻雜濃度下，MR2(MoO4)4:xEu3+的發(fā)光強(qiáng)度，確定最佳的摻雜濃度；其中量子效率可由不同溫度下(10-450 K)熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度所決定。通過研究系列紅色熒光粉的衰減時(shí)間和發(fā)光對溫度的依賴曲線，濃度猝滅效應(yīng)以及色度坐標(biāo)，發(fā)現(xiàn)BaYEu(MoO4)4，SrY0.6Eu1

7、.4(MoO4)4和CaEu2(MoO4)4三種熒光粉具有顯著的發(fā)光性能，在白光LED領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。
　　第五章，本章節(jié)通過高溫固相法制備了銪離子 Eu3+摻雜 SrZnP2O7陶瓷熒光粉。利用 Eu3+離子特有的激光位置選擇激發(fā)與發(fā)射光譜技術(shù)，深入研究 Eu3+在該基質(zhì)晶格中所處的晶體學(xué)位置，并研究了該基質(zhì)的局域微結(jié)構(gòu)對發(fā)光性能的影響。測試了Eu3+在不同溫度下的發(fā)光光譜和光衰減曲線。測試結(jié)果表明，在Eu3+離子摻雜的Sr

8、ZnP2O7陶瓷熒光粉中，Eu3+離子取代了Sr2+和Zn2+兩個(gè)位置，即有兩種不同的配位環(huán)境、兩個(gè)發(fā)光中心，且兩者之間存在能量傳遞。詳細(xì)論述了晶體的結(jié)構(gòu)缺陷與電荷補(bǔ)償機(jī)理，并通過位置選擇激發(fā)與發(fā)射光譜推斷出，Eu3+(A)位置應(yīng)該是來自于SrZnP2O7晶體中與空位鍶離子 V"Sr有關(guān)的電荷補(bǔ)償應(yīng)，且占主要格位。Eu3+(B)位置較弱的熒光強(qiáng)度則是因?yàn)槠湔紦?jù)較弱的格位，即與氧間隙離子Oi"有關(guān)的電荷補(bǔ)償。Eu3+(B)取代Zn2+離子

9、，形成偶極子絡(luò)合物[2Zn2+→2Eu3+-Oi"]。
　　本論文的創(chuàng)新點(diǎn)：(1)首次系統(tǒng)地研究了不同基質(zhì)紅色熒光粉的物相結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能的關(guān)系；(2)首次利用銪離子 Eu3+的位置選擇激發(fā)和發(fā)射光譜研究了焦磷酸鹽SrZnP2O7的晶體學(xué)結(jié)構(gòu)以及銪離子 Eu3+在基質(zhì)晶格中的占位情況；(3)通過對熒光粉的發(fā)光量子效率，發(fā)光熱穩(wěn)定性能，濃度猝滅以及發(fā)光色度坐標(biāo)來分析其在白光LED領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，對紅色熒光粉的進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用具有重要的