新型Sr3 Y（PO4）3∶ Ce3＋，Tb3＋绿光荧光粉的制备与发光机理的研究

摘要：

采用传统的高温固相法合成了一种新型的绿色荧光粉Sr3 Y（PO4）3∶Ce3＋，Tb3＋，利用X射线衍射（XRD ）和荧光光谱（PL ）对该材料的晶体结构和光学性能进行表征。结果分析表明，制得样品的XRD图谱不含Sr3 Y（PO4）3以外的杂峰，稀土掺杂并未改变基质的晶体结构，得到的样品为纯相的磷酸钇锶。从本文实验中明显观察到Sr3Y（PO4）3∶ Tb3＋的激发光谱和Ce3＋的发射光谱在320～390 nm有重叠，表明在Sr3Y （PO4）3基质中可存在从Ce3＋到T b3＋的能量传递。在紫外光（315 nm ）激发下该荧光粉发射出了Ce3＋的蓝光（320～420 nm ）和T b3＋的黄绿光（480～500 nm ）和（530～560 nm ），当Ce3＋的浓度为7％，T b3＋的浓度由1％增大到50％时，通过Ce3＋的4 f→5 d电子跃迁将能量传递到T b3＋，然后发生5 D4→7 Fj 电子跃迁，该荧光粉发射光谱可由蓝光逐渐调节为黄绿光。本文绘制了Ce3＋，Tb3＋的能级和Sr3Y（PO4）3∶Ce3＋，Tb3＋荧光粉中的能量转移过程示意图，并详细阐述了由C e3＋到T b3＋的能量传递过程。通过对比C e3＋和T b3＋的发光强度以及由C e3＋到T b3＋能量转移效率的相对变化，可以得出，随着掺入的 T b3＋浓度不断增加， T b3＋的发射强度（5 D4→7 Fj ）和能量转移效率（Ce3＋到T b3＋）也在增大，而Ce3＋的发射强度却有了明显的下降。当T b3＋的浓度为50％时能量转移效率可高达80％。通过CIE色度图也可以看出，当Tb3＋浓度不断增大，样品的色坐标从图中的蓝色区域移动到绿色区域。所以在紫外光激发下，Ce3＋和 Tb3＋共掺Sr3Y（PO4）3可作为一种绿光荧光粉应用在白光LED或LCD背光源上。

关键词：稀土、磷酸钇锶、能量传递

分类号：O482.3(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目21271048

在线出版日期：2015-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2189-2193