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人工晶体学报2024年第04期:Cs_4EuI_6∶Sm近红外闪烁晶体的生长及发光性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨江浩;黄欣帅;蓝陈慧;魏钦华;秦来顺;

单位:中国计量大学材料与化学学院;

摘要:随着长波敏感硅基光电探测器的发展,近红外闪烁晶体逐渐成为研究热点,其中Sm~(2+)掺杂的Eu~(2+)基卤化物晶体表现出优异的近红外发光性能。本文利用布里奇曼法成功制备了尺寸达到厘米级别的Cs_4EuI_6∶Sm近红外闪烁晶体,通过XRD、XPS和ICP-OES等手段研究了晶体的组分和结构。结果表明,Sm~(2+)成功掺入Cs_4EuI_6基质,且对基质的晶体结构无明显影响。在紫外和X射线的激发下,晶体主要呈现两个发光中心(Eu~(2+)和Sm~(2+)),发光峰位于450和840 nm左右,分别对应于Eu~(2+)和Sm~(2+)的5d→4f的跃迁发光,紫外激发下的Eu~(2+)和Sm~(2+)的荧光衰减寿命均处于微秒级别。结果表明,随着Sm~(2+)掺杂浓度的增加,发光波长由蓝光逐渐变为近红外光。同时系统研究了不同Sm~(2+)浓度掺杂对晶体发光性能、Eu~(2+)-Sm~(2+)能量传递及荧光寿命的影响,实验结果表明,改变Sm~(2+)掺杂浓度可以调控晶体的发光性能。

关键词:Cs_4EuI_6;;Sm~(2+)掺杂;;闪烁晶体;;近红外发光;;布里奇曼法;;能量传递

基金资助:国家自然科学基金(12275262);; 浙江省大学生科技创新活动计划(2022R409A015);; 浙江省自然科学基金公益项目(LGG22E020001)