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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 高效近紫外激发Ca2YHf2Al3O12:Ce3+,Tb3+绿色发光石榴石荧光粉及其在高显色性暖白光LED中的潜在应用

    摘要： 具有宽带近紫外（近-UV）激发和高效可见光发射的无机荧光粉对制备高性能近紫外泵浦白光发光二极管（LED）至关重要。本研究报道了通过高温固相反应法成功制备的新型高效近紫外激发Ce3?/Tb3?共掺杂Ca?YHf?Al?O??（CYHA）绿色发光石榴石荧光粉。采用X射线衍射、场发射扫描电镜、能谱分析、元素面分布、光致发光、CIE色坐标、内外量子效率及温度依赖性发射光谱等手段对样品进行表征。研究发现，由于CYHA中Ce3?向Tb3?的高效能量传递，CYHA:Ce3?,Tb3?样品在370-470 nm区域呈现以Ce3?离子4f-5d跃迁为主导的宽激发带（峰值约408 nm），并在408 nm激发下显示出对应Tb3?离子5D?→7F???跃迁的强特征绿光发射（约543 nm）。Ce3?→Tb3?的能量传递机制归因于四极-四极相互作用，传递效率高达93.2%。值得注意的是，经组分优化的CYHA:0.03Ce3?,0.6Tb3?样品展现出优异的内量子效率（78.5%）和外量子效率（56%），显著优于单掺Tb3?的CYHA:0.6Tb3?样品（IQE=8%，EQE=2.2%）。最终将400 nm近紫外LED芯片与制备的CYHA:0.03Ce3?,0.6Tb3?绿色荧光粉、商用BaMgAl??O??:Eu2?蓝色荧光粉及商用CaAlSiN?:Eu2?红色荧光粉混合封装，制成原型白光LED器件。该器件在120 mA驱动电流下发射出显色性优异的暖白光，其CIE色坐标为(0.391, 0.356)，相关色温低至3528 K，显色指数高达92.3。本研究为开发高显色指数近紫外泵浦暖白光LED的高效色转换材料开辟了新途径。

    关键词： 白光LED、绿色发光石榴石荧光粉、Ce3+/Tb3+共激活、近紫外激发、能量传递

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 新型Na3La(VO4)2:Re3+（Re3+ = Dy3+、Eu3+和Sm3+）钒酸盐荧光粉的合成、能量传递机制及近紫外激发白光LED的可调谐发射

    摘要： 本研究采用固相反应法合成了新型Eu3?、Dy3?和Sm3?激活的Na?La(VO?)?荧光粉。X射线衍射分析表明该荧光粉具有Pbc21空间群的斜方晶系晶体结构，其晶格中存在两种高度不对称的La(1)O?和La(2)O?多面体。扫描电镜显示产物呈片状形貌且颗粒尺寸不规则。通过荧光光谱仪研究了包括激发/发射光谱及发光衰减曲线在内的发光性能，结果表明Na?La(VO?)?是激活Eu3?（614 nm）、Dy3?（575 nm）和Sm3?（647 nm）离子发光的优异基质材料。进一步制备的Dy3?/Eu3?共掺Na?La(VO?)?荧光粉通过光致发光激发谱、发射谱及衰减曲线证实了Dy3?向Eu3?的能量传递过程，其传递效率极高且机制为偶极-偶极相互作用。通过合理调控Dy3?/Eu3?浓度比，可实现从CIE坐标(0.3925, 0.4243)黄色区域到(0.6345, 0.3354)红色区域的可调谐发射。这些荧光粉有望成为固态照明与显示系统开发中的理想材料。

    关键词： 钒酸盐荧光粉，白光LED，能量传递，照明与显示，近紫外激发，可调谐发射

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 高效绿色发光Ca2GdZr2Al3O12:Ce3+,Tb3+荧光粉用于近紫外泵浦高显色性暖白光LED

    摘要： 本工作采用传统固相法制备了新型高效的Ce3?/Tb3?共掺杂Ca?GdZr?Al?O??（CGZA）绿色发光荧光粉。系统研究了样品的物相纯度、晶体结构、形貌、光致发光性能、内量子效率（IQE）及热稳定性。结果表明：单掺Ce3?的CGZA荧光粉发射光谱与单掺Tb3?的激发光谱存在明显重叠，且Ce3?/Tb3?共掺样品中存在高效的Ce3?→Tb3?能量传递，其机制源于偶极-偶极相互作用。CGZA:Ce3?,Tb3?荧光粉在370-470 nm波长范围呈现宽激发带（峰值408 nm对应Ce3?离子自旋允许的4f-5d跃迁）。在408 nm近紫外激发下，组分优化的CGZA:0.02Ce3?,0.8Tb3?样品展现出Tb3?离子5D?→7FJ（J=6-0）跃迁产生的485、543、591、629、643、663和679 nm尖锐窄线发射，内量子效率达51%。最终以该绿色荧光粉、商用BaMgAl??O??:Eu2?蓝色荧光粉及CaAlSiN?:Eu2?红色荧光粉制备白光LED器件，在300 mA驱动电流下获得相关色温3969 K的低色温暖白光，显色指数高达Ra=91.2。本研究为近紫外LED基暖白光高效颜色转换材料的设计制备提供了新思路。

    关键词： 石榴石、Ce3?离子、白光LED、荧光粉、Tb3?离子、光致发光

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 锂离子掺杂触发Li?SrSiO?:xEu2?荧光粉卓越的量子效率与热稳定性，用于光学测温及高发光效率白光LED

    摘要： 开发了Eu2+/Li+共掺杂Li2SrSiO4橙黄色荧光粉，用于白光发光二极管（白光LED）和光学测温领域。在近紫外和蓝光激发下，该荧光粉表现出Eu2+离子的最佳掺杂浓度为5 mol%的发射特性，其浓度猝灭机制主要为偶极-四极相互作用。通过将Li+离子引入基质晶格，提升了合成荧光粉的热稳定性和内量子效率。当激发波长为419 nm和449 nm时，Eu2+/Li+共掺杂Li2SrSiO4荧光粉的内量子效率分别提高至73%和69%。采用温度依赖性发射光谱表征了样品的热稳定性。以该荧光粉作为橙黄色组分的白光LED灯展现出更优的光电性能。此外，基于Eu2+离子的温度依赖性带宽，详细研究了产物的测温性能，最大灵敏度达到0.049 K?1。这种具有多激发波长的荧光粉适用于高发光效率白光LED和光学温度计。

    关键词： Li2SrSiO4，Eu2+/Li+共掺杂，热稳定性，量子效率，荧光粉，白光LED，光学测温

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于等离子体光子结构通过反射、吸收和透射分析实现白光LED

    摘要： 本研究提出了一种利用基于等离子体的一维光子晶体结构产生白光LED的新概念。整个工作通过操控红、蓝、绿三种不同颜色的发光二极管来实现上述应用。研究背后的物理原理涉及所提出的光子晶体针对红、蓝、绿光的等效折射率，其数学推导与麦克斯韦微分方程及后续的亥姆霍兹二阶微分方程相结合。然而，工作原理主要涉及反射、吸收和透射特性。反射和透射可通过平面波展开法进行研究，而吸收则通过数值模拟进行讨论。此外，利用不同的光子结构可以产生三种不同信号及白光信号。更进一步，所述一维光子结构的组合可产生350纳米至530纳米波长的信号，即白光LED的信号。最后得出结论，与冷白光和暖白光LED相比，所提出的结构具有更高的效率。

    关键词： 一维光子、白光LED、等离子体、结构

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 适用于白光LED的新型多波长可激发单组分磷光体系统

    摘要： 通过高温煅烧法，以碱土金属作为电荷补偿剂，成功制备出一种新型可调色发光材料BaZnO2:xEu3+（x=0至20 mol%）。值得注意的是，由于具有250-550 nm的宽吸收光谱，BaZnO2:Eu3+是一种多波长激发发光材料。该材料分别在370 nm、395 nm和467 nm激发下呈现宽谱白光（400-700 nm）、橙光（~580 nm）和红光（~611 nm）光致发光（PL），这些发光峰可归因于Eu3+离子的一个或多个5D0→7FJ（J=1至4）跃迁。随着Eu3+离子浓度系统性增加，观察到Zn2+与Eu3+之间存在高效能量传递。扫描电镜图像显示材料具有平均直径约20 nm的棒状延展结构。对应370 nm、395 nm和467 nm激发下的色坐标（x,y）分别位于白光区（0.33,0.42）、橙光区（0.51,0.42）和红光区（0.65,0.34）。研究还分析了467 nm激发下BaZnO2:Eu3+的温度依赖性发光光谱，该材料表现出良好的热稳定性，在150°C时仅出现4.29%的微弱光强衰减，其激活能计算值约为0.20 eV。结果表明该发光材料适用于LED应用，这种特性在单组分体系中难以实现。

    关键词： 白光LED、荧光粉、颜色可调性、光致发光

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • Eu3+、Tb3+掺杂LiSrPO4荧光粉在W-LED应用中通过选择性激发实现发光调控

    摘要： 通过改进的溶胶-凝胶法制备了掺杂Tb3?和Eu3?的LiSrPO?（LSPO）。分别采用X射线衍射（XRD）和光致发光光谱（PL）进行结构和光学表征。结果表明掺杂剂对LSPO结构产生影响。LSPO:Tb,Eu（LSPOTE）荧光粉的PL光谱主要包含Tb3?离子的?D?,?→?F?（J=3,4,5,6）和Eu3?离子的?D?→?F?（J=0,1,2,3,4）跃迁发射谱线。当激发波长改变时，发射光谱发生相应变化。在中紫外光激发（227 nm）下，Tb3?和Eu3?共掺杂的LiSrPO?荧光粉呈现白光发射。结果表明本工作制备的LiSr?.??PO?:Tb?.??,Eu?.??荧光粉可与AlGaN芯片组合制备白光LED。

    关键词： 铽，磷酸锂锶正盐，铕，白光LED

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • Y3MgAl3SiO12:Ce3+,Mn2+暖白光LED用磷光体的离子占位、发光光谱及能量传递行为

    摘要： 采用5%H?–95%N?还原气氛高温固相反应法合成了Ce3?和Mn2?共掺杂的Y?MgAl?SiO??(YMAS)荧光粉。X射线衍射数据的Rietveld精修表明，共掺杂YMAs荧光粉具有Ia3d空间群的石榴石型立方结构。Ce3?占据Y3?晶格位点，Mn2?同时占据MgO?八面体和AlO?四面体晶格位点，分别发射出中心波长为613 nm(Mn2?(I))和723 nm(Mn2?(II))的光。通过Ce3?→Mn2?能量传递获得了波长范围450–750 nm的橙黄色光，其能量传递效率最大值达69.2%。所制暖白光LED的显色指数(CRI)为85.4，相关色温(CCT)为4502 K，CIE色坐标为(0.3542, 0.3269)。表明该荧光粉可能适用于蓝光激发的白光LED。

    关键词： 磷光体，Y3MgAl3SiO12，白光LED，能量传递，石榴石

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过碱金属改性提高热稳定的Eu3+掺杂CaB2Si2O8红色荧光粉的发光性能，用于W-LED应用

    摘要： 通过固相反应法合成了M+/Eu3+（M=Li、Na、K）共掺杂CaB2Si2O8荧光粉。XRD测试表明，引入碱金属离子和Eu3+离子后基质CaB2Si2O8仍保持相纯度。Li+和Na+离子的掺入分别使Eu3+离子发射强度提升1.75倍和1.55倍，这源于电荷补偿效应和晶体场不对称性的改善；而K+离子的引入因结构缺陷导致猝灭效应使发光强度降低。变温测试显示该荧光粉具有优异热稳定性，在423K时积分发射强度仍保持298K时的81%?；贚i离子修饰的Eu3+掺杂CaB2Si2O8红色荧光粉制备了白光LED器件。结果表明该荧光粉是极具应用前景的W-LED用红色发光材料。

    关键词： 红色荧光粉、Eu3+离子、白光LED、碱金属离子

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 过渡金属离子共掺杂的MgO–MgF2-GeO2:Mn4+红色荧光粉用于实现更宽色域再现的白光LED

    摘要： Mn4+激活的非稀土基红色荧光粉是磷光转换发光二极管（pc-LEDs）固态照明应用中优异的下转换材料。然而，Mn4+激活红色荧光粉在InGaN基蓝光LED激发下的低量子效率限制了其在磷光转换LED中的应用。为增强传统红色发光灯用荧光粉MgO-MgF2-GeO2（MGF:Mn4+）在约420 nm激发波长处的吸收，我们采用过渡金属氧化物（Sc2O3、Lu2O3、Y2O3和La2O3）替代MgO对MGF:Mn4+荧光粉进行掺杂。当采用420 nm光激发时，合成的Sc2O3掺杂荧光粉（Sc-MGF:Mn4+）吸收比为58%，内量子效率（IQE）达55%，而原始MGF-Mn4+荧光粉的IQE仅为35%。我们采用Sc-MGF-Mn4+（红色）、β-SiAlON:Eu2+（绿色）与InGaN芯片（λem = 450 nm）制备了白光LED，并将其性能与采用K2SiF6:Mn4+作为红色荧光粉的LED进行对比。根据美国国家电视系统委员会（NTSC）标准，Sc-MGF:Mn4+荧光粉白光LED的色域覆盖率达到国际照明委员会（CIE）1976标准的121%和BT.2020标准的80%，较采用K2SiF6:Mn4+作为红色荧光粉的LED分别高出9%和6%（基于NTSC和BT.2020标准）。我们这种通过共掺过渡金属氧化物提升Mn4+激活荧光粉IQE的简易方法，可推广至其他Mn4+激活荧光粉体系，适用于需要增强吸收、更高发光强度及更广色域的应用场景。

    关键词： 氧化镁-氟化镁-二氧化锗，锰离子激活的红色荧光粉，固态照明，白光LED，BT.2020标准

    更新于2025-09-12 10:27:22