掺杂和取代对红色荧光材料SrAl12O19:Mn4+发光性能的影响(英文)

作者：辛小东; 魏恒伟; 赵文慧; 刘中仕; 李文先; 焦桓; 荆西平

来源：无机化学学报, 2016, 32(07): 1199-1206.

• 红色荧光粉
• 白光发光二极管
• SrAl12O19
• 4+掺杂" name="keyword">Mn4+掺杂

SrAl12O19:Mn4+是一种用于高显色性白光发光二极管的候选红色荧光材料。本论文研究了Mg2+、Zn2+和Ge4+离子的掺杂效应以及Ga3+、Ca2+和Ba2+离子的取代效应对SrAl12O19:Mn4+荧光材料性能的影响。样品通过高温固相反应制备,焙烧温度在12501500℃之间。利用X射线衍射技术表征了材料的相纯度,用荧光激发光谱和发射光谱表征了材料的荧光性能。研究结果指出,与未进行Mg2+或Zn2+掺杂的样品相比,Mg2+或Zn2+离子对Al3+格位的掺杂可以使材料的发光强度提高60%,其原因被认为是掺杂促进了激活剂Mn4+离子进入晶格,其过程可以表示为:MO+MnOMAl’+MnAl+30o~×(M=Mg,Zn),电子顺磁共振谱支持这一结果。Ge4+离子的掺杂使材料的发光性能明显下降。Ga3+离子可以取代Al3+离子形成全范围的固溶体,其中少量Ga3+离子的掺杂可以使材料的荧光发射强度提高13%,而掺杂量进一步提高使材料的荧光性能下降。Ca2+和Ba2+对Sr2+的取代仅形成有限范围的固溶体。Ca2+的取代使材料的发光性能提高;而Ba2+的取代使材料的发光强度下降。

• 单位
  内蒙古大学; 稀土材料化学及应用国家重点实验室; 陕西师范大学