Ce3+掺杂Y-Si-O-N体系荧光材料晶体及能带/电子结构对其发光特性的影响

作者：胡翔宇; 邾强强; 翟玥; 张宏; 黄敏航; 孟遥; 王乐

来源：发光学报, 2022, 43(07): 1061-1069.

• LED照明显示
• 3+离子长波长发光" name="keyword">Ce3+离子长波长发光
• 第一性原理计算
• 晶体结构
• 能带/电子结构

当前白光LED主要通过采用蓝光芯片激发黄色发光YAG∶Ce3+来实现，由于光谱中缺少足够的红光成分，光源通常存在显色性能较差的问题。因此，长波荧光材料(> 600 nm)的应用对于高品质白光LED照明的实现尤为重要。为了进一步掌握配位结构对Ce3+能带/电子结构的影响规律，指导Ce3+离子掺杂长波荧光材料的设计研发，本文通过第一性原理计算，利用广义梯度近似(GGA)中密度泛函理论(DFT)深入研究了Y-Si-N-O体系荧光材料Y2Si3N4O3∶Ce3+、Y4Si2N2O7∶Ce3+和Y3Si5N9O∶Ce3+的晶体及能带/电子结构特性，并结合实验测试结果对晶体及能带/电子结构与Ce3+发光特性之间的内在关系进行分析。研究结果表明，针对Ce3+离子掺杂长波荧光材料的设计研发，可以重点对具有高含N量、短Ce—N配位键、低对称性配位结构特性的氧氮化物材料进行筛选。

• 单位
  中国计量大学; 光学与电子科技学院