双掺杂钨酸锌去色机理

钨酸锌作为一种高效闪烁材料是闪闪发光的明星。但与同类材料BGO相比，它有个致命的缺点，即荧光寿命太长，大约24us，这一点限制了它在高能物理上的应用。另外，发光的淬灭温度太低，满足不了石油勘探的应用需要。因此掺杂稀土元素改性钨酸锌是提升其发光性能的有效途径，钨酸锌单晶为玫瑰红色，颜色使发光效率降低，有明显的去色作用。

ZnWo₄单晶经长时间退火， 玫瑰红色将会逐渐消失，但大块晶体的退火去色仍遇到无法克服的困难，主要的问题是去色不完全和退火过程中引入缺陷。在单掺稀土晶体中，唯有铈Ce³⁺的掺入能 退去晶体的颜色，双掺杂的有铈Ce³⁺和锂li³⁺对钨酸锌晶体都有明显的去色作用，尤其是前者，适量 掺杂可获得无色的晶体。

钨酸锌去色机理可能是由于双掺晶体中Li₂CO₃分解放出CO₂ 分子. 只要恒温时间不是太长，CO₂分子将部分地保留在晶格中，CO₂分子与O₂分子均为直线型分子，且二者半径相差不大，可以在空穴中相互替代。所以在晶体生长时CO₂分子填入氧空位而使晶体去色。

通过对掺杂钨酸锌的机理可以看出，双掺杂后Ce³⁺、Sm³⁺在ZnWo₄晶体中的分凝系数增大， 有益于获得高掺量晶体，从而改变荧光寿命太长及发光的淬灭温度太低的缺点。

• < 前へ
• 次へ >