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人工晶体学报2024年第09期:植物补光用In~(3+)掺杂Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)∶Cr~(3+)远红光发光材料的性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:白琼宇;王春浩;

单位:河北地质大学光电技术研究所;河北省光电信息与地球探测技术重点实验室;

摘要:采用高温固相法制备了Cr~(3+)掺杂的远红光荧光粉,并通过引入In~(3+)对Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)∶Cr~(3+)发光特性进行了调控。通过XRD对Zn_3(Ga_(1-x)In_x)_2Ge_2O_(10)∶2%Cr~(3+)(摩尔分数)的晶体结构进行了分析。利用室温荧光光谱和热释光光谱分析了Zn_3(Ga_(1-x)In_x)_2Ge_2O_(10)∶2%Cr~(3+)的发光特性,其发射光谱由~4T_2(~4F)→~4A_2和~2E→~4A_2跃迁的705、721 nm两发光峰叠加而成。随着Zn_3(Ga_(1-x)In_x)_2Ge_2O_(10)∶2%Cr~(3+)中In~(3+)掺杂浓度增加,材料发射光谱呈现展宽的现象,这是Cr~(3+)所处晶体场环境的改变导致了晶体场劈裂程度的变化。光谱展宽后荧光材料的发光特性与植物中光敏色素吸收谱更加匹配,因此其有望应用于植物照明领域。此外,随着In~(3+)掺杂浓度增加,荧光材料表现出红色长余辉现象,并且余辉时间与In~(3+)掺杂浓度有关。

关键词:荧光粉;;Zn_3Ga_2Ge_2O_(10)∶Cr~(3+);;In~(3+)掺杂;;远红光;;阳离子替代;;植物补光

基金资助:河北省高校基本科研业务费资助(QN202202);; 河北地质大学博士科研启动基金(BQ2024065)