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人工晶体学报2025年第01期:CaLa_2(WO_4)_4:Eu~(3+),Sm~(3+)新型白光LED用红色荧光粉的发光性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄渠;姜洪喜;周波;

单位:黑龙江科技大学理学院;嘉应学院;

摘要:本文采用高温固相法制备了CaLa_2(WO_4)_4∶Eu~(3+)和CaLa_2(WO_4)_4∶Eu~(3+),Sm~(3+)系列红色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对样品的晶体结构、光谱、热稳定性、荧光寿命及色度坐标进行表征与分析。结果表明,Eu~(3+)和Sm~(3+)的掺入没有改变CaLa_2(WO_4)_4晶体结构,为单一纯相。在394 nm激发下,CaLa_2(WO_4)_4∶Eu~(3+)荧光粉在615 nm处红光发射最强,源自Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁,最佳掺杂量为0.09。Sm~(3+)掺入后,发射峰增强,荧光粉的寿命明显增加,Sm~(3+)对Eu~(3+)起到敏化作用,共掺杂体系中Sm~(3+)向Eu~(3+)进行能量传递。CaLa_2(WO_4)_4∶Eu~(3+),Sm~(3+)随着温度的升高,Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁发射的积分面积逐渐减小,当温度升高到100℃时,发光强度变为初始温度的53%,出现温度猝灭。在共掺杂体系中,色度坐标随着Sm~(3+)掺杂量的增加,向红光区域移动,当Sm~(3+)的掺杂量为0.02时,对应的色度坐标为(0.645 8,0.353 8)。基于CaLa_2(WO_4)_4∶Eu~(3+),Sm~(3+)荧光粉的特性,可以将其作为潜在的白光LED用红色荧光粉。

关键词:CaLa_2(WO_4)_4;;高温固相法;;红色荧光粉;;能量传递;;荧光寿命;;热稳定性;;色度坐标

基金资助:黑龙江省省属高等学校基本科研业务费(2023-KYYWF-0535)