Ce3+和Tb3+共激活的硫化物发光材料的合成及发光性质.pdfVIP

No·4 第30卷第4期 成都理工大学学报(自然科学版) Vol-30 2003年8月 Aug·2003 9727(2003)04—0409—04 [文章编号]1671 Tbs+共激活的硫化物发光材料的 Ce3+矛[1 合成及发光性质 邓春林h2邱克辉1 (1．成都理工大学材料科学与工程系，成都610059；2．四川大学生物材料工程研究中心) rain以 [摘要]以硫化锌为基质，ce和Tb为激活剂，在1100C合成了发绿光且余辉时间达5 上的光致发光材料。研究了样品的荧光光谱、物相及形貌，结果表明：在高温合成过程中，硫化 锌从闪锌矿结构(}zns)转变为纤锌矿结构(mZnS)，在一定量的硼酸存在时，这种转化很完 垒，且较好地抻制了氧化锌的生成，ce和Tb进入硫化锌晶格，ce敏化Tb发光。 [关键词]硫化物；ZnS：Ce，Tb；光致发光；硼酸；采辉 [分类号]TM201．43[文献标识码]A 硫化锌是很多过渡元素发光激活剂的高效基 铈(光谱纯)、氧化铽(光谱纯)、硼酸(分析纯)、碳 质[1卜[“，其禁带宽度在Ⅱ～Ⅵ族半导体中值最 酸锂(分析纯)等按配方比例用电子天平进行精确 称量；再在玛瑙研钵中研磨，使之充分混匀；将混 大，达3．6eV[53；稀土离子具有丰富的能级和4， 电子跃迁特性，4f能级在不同能级之间的跃迁通 合物置于刚玉坩埚中，然后将其放入高温合成炉 道多达20余万个，是一种有效的激活剂，能够产 中，在还原气氛下于1100℃灼烧，保温一定时间 生多种不同的吸收和发射，形成数目繁多的发光 后冷却。将实验获得的样品进行相关处理后用紫 和激光材料。 外线照射，检验其发光性。并对其进行发射、吸收 本研究所制备的硫化物发光材料以硫化锌为 光谱测定(HITACHI850型)、用x射线粉晶衍射 基质，Ce和Tb为激活剂，在一定温度下烧制而仪(RigakuD／MAXⅢC型)进行物相分析，以及 成。在紫外光激发下发出亮绿色光(544rim)，且 用电子显微镜(}ⅡTAcHI$530型)对其进行晶体 有较好的余辉，余辉时间达5min以上，且重现性 学形貌分析等研究。 好，这在ce和Tb激活的稀土发光材料中尚未见 2结果与讨论 报遭。常见的长余辉发光材料都以价格昂贵的Eu 作激活剂，以铝酸盐作基质，合成温度较高。本研 2．1合成物的发光性 究制备的发光材料与之相比，具有明显的优点。由 上述合成条件下获得的合成粉体在紫外灯照 于其不具有放射性，在制备过程中，不引入和产生 射下，获得了预期的发射绿光的效果，成功地合成 有毒物质，因而是一种符合环保要求的新型磷光 了光致绿光发光材料。为了进一步了解其发光原 材料。 理，对合成物进行了物相组成、晶体生长情况、发 射光谱特征等的初步研究。 1实验方法 2．2合成物的X射线粉晶衍射特征 将所用原料硫化锌(电子真空涂膜用)、氧化 磷光体ZnS：Ce，Tb的粉晶衍射图谱见图1。 [收稿日期]2002—03一儿 [基金项目]四JIl省应用基础J面目(02GY029—007) [作者简介]邓年林(1969一)，再，项士，材料学专业． 万方数据 ·410·