Lu2SiO5∶Ce3+透明薄膜制备及其发光性能研究

无机材料学报, 2016, 31(9): 948-954. doi: 10.15541/jim20160034

Lu2SiO5∶Ce3+透明薄膜制备及其发光性能研究

吴霜 ^1, , 刘波 ^2, , 陈士伟 ^3, , 张娟楠 ^4, , 刘小林 ^5, , 顾牡 ^6, , 黄世明 ^7, , 倪晨 ^8, , 薛超凡 ^9,

1.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

2.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

3.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

4.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

5.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

6.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

7.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

8.同济大学上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,物理科学与工程学院,上海200092

9.中国科学院上海应用物理研究所,上海,201204

基金项目: 国家自然科学基金(11574230,11374229)National Natural Science Foundation of China (11574230,11374229)

关键词： Lu2SiO5∶ Ce3+薄膜 , 水硅比 , 烧结程序 , 胶黏剂 , 固含量 , 发光性能

Preparation and Luminescence Properties of Lu2SiO5∶ Ce3+ Thin Film

Keywords： Lu2SiO5∶Ce3+ thin film , H2O-Si ratio , sintering process , adhesive , solid content , luminescence properties

Lu2SiO5∶ Ce3+薄膜具有高光产额、快衰减时间、高密度、高空间分辨率等优点,有望成为X射线探测中的闪烁材料,但制备高质量的薄膜面临挑战.本工作采用溶胶凝-胶法,通过对制备过程中水硅比、烧结程序、胶黏剂和固含量等四个因素的系统研究与分析,结果表明:在空气湿度为85％,溶胶水硅比为6.6条件下,适量添加PEG400,采用优化后最佳固含量,从450℃开始进行烧结程序后退火,可制备出具有透明、平整、无裂痕的高质量Lu2SiO5∶ Ce3+闪烁薄膜,单次旋涂获得的膜厚达到167 nm.实验表明水含量是引起薄膜发白的主要因素;烧结程序决定了薄膜的有机物分解程度及结晶状况;溶胶固含量及胶黏剂含量是调控薄膜厚度的重要方法.本工作为Lu2SiO5∶ Ce3+闪烁薄膜的实际应用奠定了基础.

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