河北工业大学硕士学位论文
目录
第一章绪论 (1)
1.1发光材料概述 (1)
1.1.1发光材料的分类及特点 (1)
1.1.2光致发光 (1)
1.1.3稀土光致发光材料 (1)
1.1.4发光机理 (2)
1.1.5发光材料的应用 (3)
1.2LED概述 (3)
1.2.1LED的发展 (3)
1.2.2白光LED (4)
1.2.3LED结构及发光机理 (5)
1.3白光LED用荧光粉 (7)
1.3.1YAG:Ce3+荧光粉 (7)
1.3.2铝酸盐基荧光粉 (7)
1.3.3硫化物和硫氧化物 (7)
1.3.4氮化物及氮氧化物荧光粉 (8)
1.3.5硼酸盐基荧光粉 (8)
1.4硅酸基稀土发光材料及其研究现状 (8)
1.4.1蓝光激发的硅酸盐荧光粉 (8)
1.4.2近紫外激发的三基色硅酸盐荧光粉 (9)
1.4.3近紫外光激发的单一基质硅酸盐荧光粉 (10)
1.5本文的研究目的、意义及主要内容 (11)
1.5.1本文的研究目的和意义 (11)
1.5.2本文的主要研究内容 (11)
第二章实验药品、仪器与表征 (13)
2.1实验药品与仪器 (13)
2.2表征方法 (14)
2.2.1X射线衍射分析（XRD） (14)
2.2.2扫描电子显微镜（SEM） (14)
2.2.3荧光分光光度计（PL） (15)
III
稀土掺杂硅酸盐材料的制备及其发光性能研究
第三章BaSiO3:Eu2+荧光粉的合成及其发光性能的研究 (17)
3.1引言 (17)
3.2样品制备 (17)
3.3样品表征 (18)
3.4固相反应法合成BaSiO3:Eu2+荧光粉 (18)
3.4.1BaSiO3:Eu2+荧光粉的XRD分析 (18)
3.4.2BaSiO3:Eu2+荧光粉的光谱分析 (19)
3.5溶胶凝胶法制备BaSiO3:Eu2+的荧光粉 (21)
3.5.1溶胶凝胶法制备BaSiO3:Eu2+荧光粉的过程 (21)
3.5.2溶胶凝胶法制备的BaSiO3:Eu2+荧光粉的XRD分析 (22)
3.5.3溶胶凝胶法制备的BaSiO3:Eu2+荧光粉的PL光谱分析 (22)
3.5.4高温固相法与溶胶凝胶法制备的荧光粉对比 (23)
3.6本章小结 (24)
第四章Ba2SiO4:Sm3+,Ce3+荧光粉的合成及其发光性能的研究 (25)
4.1引言 (25)
4.2实验 (25)
4.2.1实验方法及流程 (25)
4.2.2测试 (26)
4.3结果与讨论 (26)
4.3.1Ba2SiO4:Sm3+的XRD分析及荧光光谱分析 (27)
4.3.2Ba2SiO4:Ce3+荧光粉的XRD及PL光谱分析 (29)
4.3.4Ba2SiO4:0.02Sm3+,x Ce3+荧光粉的PL分析 (34)
4.3.5Ba2SiO4:x Sm3+,0.002Ce3+荧光粉的PL分析 (39)
4.4本章小结 (43)
第五章结论 (45)
参考文献 (47)
攻读学位期间所取得的相关科研成果 (53)
致谢 (55)
IV
河北工业大学硕士学位论文
第一章绪论
1.1发光材料概述
1.1.1发光材料的分类及特点
发光是物体在不经过热阶段的条件下，将其内部吸收的能量以光能的形式释放出来的非平衡辐射过程。某种物质吸收高能辐射然后发光，发射的光子能量比激发的辐射能量低。具有这种发光行为的物质即为发光物质[1,2]。按照激发能源来划分，发光可以分为机械发光、物理发光、化学发光和生物发光。其中物理发光材料按照激发方式分类，可以分为光致发光材料（photoluminescence），电致发光材料（electroluminescence），阴极射线发光材料（cathodoluminescence），高能粒子发光材料（X射线、高能粒子激发）。光致发光是由电磁辐射激发；电致发光源于电压激发；阴极射线激发源于高能量电子束激发；摩擦发光源于机械能激发；X射线发光源于X 射线激发；化学发光源于化学反应的能量激发。发光材料广泛应用于显示和照明等领域，具有显示功能的材料主要有彩色电视用发光材料、像素光材料、长余辉发光材料和等离子显示器用荧光粉等，具有照明功能的材料主要有LED用荧光粉。
1.1.2光致发光
光致发光是用紫外、可见光或红外光激发发光材料而产生发光的现象。具有光致发光性质的材料即为光致发光材料。光致发光材料主要有以下几类：荧光灯用材料、长余辉发光材料、紫外发光材料和红外线发光材料等。光致发光材料分为有机光致发光材料和无机发光材料两大类，本文主要介绍无机发光材料。无机发光材料包括基质和激活剂，基质本身不发光，经过退火等工艺在基质晶格中加入少量的激活剂后，在外界条件的刺激下，便会产生发光。有时为了改变发光的强度或调整光谱的波长，在加入激活剂的同时引入敏化剂，敏化剂吸收外界能量后并将其有效地传递给激活剂使其发光[1]。
1.1.3稀土光致发光材料
稀土元素具有相同的外层电子结构，即5d电子，而且位于内部的4f电子层也极其相似，正是由于稀土元素独特的电子层结构，使得其在光、电、磁等领域有着广泛
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