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近年来,稀土掺杂的三基色荧光粉因具有节能、环保、高光效、高显色性等优点而受到人们的广泛关注和研究,因此在照明、显示、检测等诸多领域具有十分巨大的应用前景。本论文所选用的基质材料为含有碱金属元素和稀土元素的钼酸盐荧光粉,其优点是能够有效吸收近紫外光,并能将吸收的能量传递给发光中心,在本论文中选用Sm3+、Er3+、Tm3+分别作为红、绿、蓝发光中心,其具有低成本,易合成,色饱和度好等优势。
本论文采用高温固相反应法作为合成方法,对不同基质样品分别进行了XRD表征和光谱性质分析,并对其结果进行了研究,得到了Sm3+最优的掺杂基质为Kla(MoO4)2荧光粉,Er3+最优的掺杂基质为NaLa(MoO4)2荧光粉,Tm3+最优的掺杂基质为Kla(MoO4)2荧光粉,进一步在最优基质中改变掺杂离子浓度,研究掺杂离子浓度变化对样品的晶体结构及发光性质和荧光寿命的影响,分析得出Sm3+的最佳掺杂浓度为3%mol,Er3+的最佳掺杂浓度为5%mol。
通过对荧光粉样品发光特性的研究,得知Sm3+的4G5/2→6H9/2的跃迁发射最强,发射峰位于646nm,Er3+的4S3/2→I15/2跃迁发射最强,发射峰位于553nm,Tm3+的1D2→3H4跃迁发射最强,发射峰位于453nm,说明Sm3+、Er3+、Tm3+是较好的红、绿、蓝发光中心,同时发现所合成的荧光粉样品能被近紫外光有效激发,并且基质到发光中心存在能量传递,掺杂离子浓度较高时会发生浓度猝灭现象,同时掺杂离子浓度的变化对样品的光谱性质及荧光寿命都有存在影响。