紫外光激发Ce3+掺YVO4蓝光发射性能研究

无机材料学报, 2014, 29(10): 1067-1072. doi: 10.15541/jim20140060

紫外光激发Ce3+掺YVO4蓝光发射性能研究

张守超 ^1, , 阮永丰 ^2, , 贾国治 ^3, , 冯志辉 ^4, , 刘枝朋 ^5, , 裴利斌 ^6,

1.天津城建大学理学院,天津300384

2.天津大学理学院,天津300072

3.天津城建大学理学院,天津300384

4.天津城建大学理学院,天津300384

5.天津城建大学理学院,天津300384

6.天津城建大学理学院,天津300384

基金项目: National Natural Science Foundation of China(11247025) Natural Science Foundation of Tianjin(11JCYBJC05200) 国家自然科学基金(11247025) 天津市自然科学基金(11JCYBJC05200)

关键词： YVO4∶Ce3+ , 蓝光发射 , 紫外激发 , 能量传递 , 白光LED

Blue-emitting Properties of Ce3+ Doped YVO4 under Ultraviolet Excitation

Keywords： YVO4∶ Ce3+ , blue-emitting , ultraviolet excitation , energy transfer , white LED

利用提拉法生长了YVO4和掺2.0at％ CeO2(或Ce2(CO3)3)的YVO4∶ Ce3+晶体.样品的XRD测试表明Ce3+代替Y3+进入晶格,Ce3+的加入并没有影响YVO4的晶格结构.XPS测试显示YVO4∶Ce3+晶体中Ce离子3d分裂为882.0、885.8、902.9、908.0和915.9 eV等5个峰,峰位表明样品中铈离子是以Ce3+和Ce4+两种价态形式存在.YVO4和YVO4∶ Ce3+激发谱都呈现出260～360nm宽带激发,此激发带源于基质中VO43-离子团的配体O到V的电荷迁移吸收.使用325nm的紫外线激发时,两种样品均可发出以440 nm为中心的宽带蓝光,其中YVO4发射峰应归属于VO43-离子团中3T2→1A1和3T1→1A1跃迁;而YVO4∶ Ce3+的蓝光发射则来源于Ce3+的5d→4f的跃迁.分析可知YVO4∶ Ce3+中VO43-的π轨道和Ce3+的电子波函数能有效地重叠,使得VO43-和Ce3+可通过交换作用有效地向Ce3+传递能量,可大幅提高Ce3+的蓝光发射强度.实验结果显示YVO4∶ Ce3+可作为UV-LED管芯激发的白光发光二极管用高亮度蓝色发光材料.

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