以BaCeF5為基質(zhì)材料摻雜Tb3+光致發(fā)光研究

徐昕彤 劉 航

（吉林建筑大學(xué)，長春 130118）

以BaCeF5為基質(zhì)材料摻雜Tb3+光致發(fā)光研究

徐昕彤 劉 航

（吉林建筑大學(xué)，長春 130118）

本文主要闡述了BaCeF5:Tb3+、Sm3+的制備過程以及單摻Tb3+以BaCeF5為基質(zhì)材料在激發(fā)波長為311nm激光器監(jiān)測范圍320～450nm、450～590nm內(nèi)的下轉(zhuǎn)換發(fā)光情況，簡述觀察到的峰對應(yīng)激勵機(jī)制負(fù)責(zé)的能級躍遷。

Tb3+激發(fā)波長 下轉(zhuǎn)換發(fā)光 能級躍遷

無機(jī)熒光材料的代表為稀土離子發(fā)光及稀土熒光材料，其優(yōu)點(diǎn)是吸收能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換率高。由于稀土離子具有豐富的能級和4f電子躍遷特性，使稀土成為發(fā)光寶庫，在光學(xué)設(shè)備升頻器光纖放大器和傳感器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

稀土元素是一組化學(xué)性質(zhì)很相似的元素，由鈧（21）、釔（39）、鑭(57)、镥(71)的鑭系元素等17種元素構(gòu)成。

1 基質(zhì)材料及下轉(zhuǎn)換發(fā)光

1.1 基質(zhì)材料

以BaCeF5為基質(zhì)材料，是因?yàn)榉矬w系獨(dú)特的物理性質(zhì)使其在光電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。另外，藍(lán)光LED+YAG:Ce組合的LED的最大不足是顯色性偏低，主要是由熒光粉在熒光粉紅光區(qū)域的光度太弱。因此，改善Ce現(xiàn)有熒光粉效率來提高顯色性是目前LED的主要課題之一。

1.2 下轉(zhuǎn)換發(fā)光過程

下轉(zhuǎn)換發(fā)光過程是由一個高能光子轉(zhuǎn)化成兩個低能光子的效應(yīng)。實(shí)際應(yīng)用中主要是使發(fā)光材料吸收一個真空紫外光子而放出兩個或更多個可見光的過程。大多數(shù)的發(fā)光材料的量子效率都很低，而稀土離子激活的材料具有很高的效率，最強(qiáng)還會接近100%。在20世紀(jì)90年代，開始探索新的材料體系和研究下轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的機(jī)理，在三價稀土離子Gd和另外一種稀土離子共摻的體系中，發(fā)現(xiàn)被真空紫外光激發(fā)到的4f7組態(tài)高能級的Gd3+，通過兩步能量傳遞把能量再次傳遞給另外一個稀土離子，放射出兩個可見光光子。……