试验优化设计Er3+/Yb3+共掺Ba5Gd8Zn4O21荧光粉及红光上转换发光性质研究

作者：赵越; 杨帆; 孙佳石; 李香萍; 张金苏; 张希珍; 徐赛; 程丽红; 陈宝玖

来源：Acta Physica Sinica, 2019, 68(21): 52-60.

• 均匀试验设计
• 二次通用旋转组合设计
• 红光上转换
• 3+/Yb3+" name="keyword">Ba5Gd8Zn4O21:Er3+/Yb3+

为得到最大发光强度的红光上转换Er3+/Yb3+共掺Ba5Gd8Zn4O21荧光粉,采用均匀设计初步寻找Er3+/Yb3+共掺杂的浓度范围,再通过二次通用旋转组合设计,建立了Er3+/Yb3+掺杂浓度与荧光粉在980 nm与1550 nm激光激发下红色上转换发光强度的回归方程,最后利用遗传算法解得回归方程的最优解,即在980 nm与1550 nm激光激发下红光上转换最大发光强度对应的Er3+/Yb3+掺杂浓度,用高温固相法分别制备出两种激发下的最优解荧光粉样品.经X射线衍射仪分析,证明所制备样品均为纯相Ba5Gd8Zn4O21.在980 nm激光激发下,最优样品的红光为双光子过程;在1550 nm激光激发下,最优样品的红光为三光子过程.测量了最优样品关于温度的上转换发射光谱,发现样品的红光上转换发光强度随着温度的升高而减弱.所得最优样品与NaYF4∶Er3+/Yb3+红光商品粉进行比较,在980 nm和1550 nm激光激发下,最优样品红光上转换发光强度远强于NaYF4红光商品粉发光强度.在相同功率密度激发下, 980 nm激光激发下的最优样品比1550 nm激光激发下的最优样品红光上转换发光强度更强.

• 单位
  大连海事大学