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Pr3+/Dy3+共掺杂B2O3-TeO2-PbO-ZnO-Li2O-Na2O玻璃的可调谐白光发射

DOI:10.1016/j.optmat.2018.12.028 期刊:Optical Materials 出版年份:2019 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: 本文对共掺杂Dy3?和Pr3?离子的硼碲酸盐基玻璃进行了结构与光学分析。采用传统熔融淬冷法制备玻璃样品,XRD结果表明其具有非晶态特性。通过FTIR光谱探究了样品的官能团及相互作用,TGA/DSC分析确定了玻璃的转变温度。在紫外-可见-近红外波段测定了所有玻璃的光学吸收与发射光谱,运用Tauc法计算了直接与间接光学带隙。当激发波长λexc=388nm时,发光光谱显示在~482nm和~574nm处出现强发射峰,分别对应Dy3?:4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁。衰减时间数据表明存在Dy3?向Pr3?离子的非辐射能量传递。当激发波长λexc=437nm时,观测到~602nm(橙色)、~487nm(蓝色)和~574nm(黄色)的强发射峰,分别对应Pr3?:1D2→3H4、Pr3?:3P0,1,2→3H4/Dy3?:4F9/2→6H13/2以及Dy3?:4F9/2→6H13/2跃迁(其中Dy3?发射源自Pr3?的能量传递)。CIE色度分析证实通过调节激发波长可产生不同颜色,所有玻璃在λexc=388nm下均能发射白光,而样品(S2-S4)在λexc=437nm时呈现橙红色光。因此,这些玻璃适用于白光LED和固态照明应用。
作者: Kh. A. Bashar,G. Lakshminarayana,A.N. Meza-Rocha,Vijay Singh,I.V. Kityk,M.A. Mahdi,S.O. Baki,Al-B.F.A. Mohammed,U. Caldi?o
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研究概述 实验方案 设备清单

研究Pr3+/Dy3+共掺杂硼碲酸盐玻璃的结构和光学特性,以探索其在白光发光二极管(W-LEDs)和固态照明(SSL)中的潜在应用。

掺杂Pr3+/Dy3+的硼碲酸盐玻璃具有非晶特性、良好的热稳定性,以及在不同激发条件下可调谐的白光发射性能,适用于W-LED和SSL应用。离子间的能量传递被证实,且在特定浓度下呈现最佳性能。

该研究仅限于特定玻璃成分和掺杂浓度;要实现器件中的可扩展性和实际应用可能还需进一步优化。热学与光学性能取决于玻璃基质,且能量传递效率随浓度变化,表明高掺杂水平下可能出现猝灭现象。

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