稀土三掺钨酸钙多晶的制备及发光性能研究小结

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2015年8月04日星期二 13:51; 点击数：998

对Ho³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺掺杂钨酸钙Zn_0.1Ca_0.9WO₄多晶进行无相互作用正交实验，并对所得样品进行上转换稳态发射光谱测试，CIE坐标计算及功率曲线分析，最后提出上转换发光机理。具体结论如下：

（1）通过上转换稳态发射光谱测试，并对正交结果进行分析，得出稀土离子浓度改变对蓝绿红三色光发光强度的影响规律。Tm³⁺离子浓度改变对上转换蓝光发射强度影响较大，Ho³⁺离子浓度改变会影响上转换绿光发射强度，上转换红光发射强度主要受到Tm³⁺、Yb³⁺离子浓度的影响。适当降低Tm³⁺离子浓度有利于上转换三色光强度的增加；减小Ho³⁺离子浓度能使上转换绿光强度降低，红光和蓝光强度增加，有利于调节蓝绿红三色光比例。

（2）分析了泵浦功率对蓝绿红三色光发光强度的影响。随着泵浦功率的增加上转换蓝绿红三色光发光强度均有不同程度的增加，但同时三色光比例变大。因此泵浦功率的增大虽然能提高发光强度，但不利于上转换白光的输出。

（3）根据正交实验分析结果，对掺杂稀土离子浓度进行调节，实现上转换白光输出。制备了Zn_0.1Ca_0.9WO₄：0.6mol%Ho³⁺/0.5mol%Tm³⁺/4mol%Yb³⁺样品，上转换发光测试表明三色光比例接近1:1:1，CIE坐标计算结果为（0.35,0.37），在白光发光范围内。

（4）对Zn_0.1Ca_0.9WO₄：0.6mol%Ho³⁺/0.5mol%Tm³⁺/4mol%Yb³⁺样品进行功率曲线测试。测试结果表明上转换蓝光主要为三光子能量传递过程，上转换绿光为两光子能量传递过程，上转换红光同时存在两光子和三光子能量传递过程。上转换发光机理表明蓝绿红光分别由Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆跃迁，Ho³⁺离子的⁵S₂，⁵F₄→⁵I₈、⁵F₅→⁵I₈能级跃迁产生的。蓝光、绿光和红光发光过程均为连续能量传递过程。