Er³⁺,Cr³⁺共掺杂BaAl₂Si₂O₈荧光粉的发光性质及能量传递

作者：孙兰兰; 热孜宛古丽·延塔克; 王庆玲; 何久洋; 艾尔肯·斯地克

来源：光子学报, 2020, 49(03): 123-129.

DOI：10.3788/gzxb20204903.0316003

• 硅酸盐
• 发光材料
• 高温固相法
• BaAl2Si2O8:Cr3+
• Er3+
• 能量传递

利用高温固相法合成BaAl2Si2O8:Cr3+,Er3+系列荧光粉,研究了Cr3+和Er3+掺杂对BaAl2Si2O8材料发光特性的影响.BaAl2Si2O8:Er3+荧光样品在393 nm激发波长下只呈现出峰值为550 nm的绿色荧光,来源于2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁的叠加.BaAl2Si2O8:Cr3+荧光样品在550 nm激发波长下呈现峰值为694 nm的红色荧光,来源于2E→4A2的跃迁.在共掺杂样品BaAl2Si2O8:Cr3+,Er3+中,用Cr3+激发峰的凹槽处380 nm作为激发光,得到的发射峰不仅有Er3+的发射峰位,还有Cr3+的发射峰位,说明两个离子之间可能存在辐射能量传递;对共掺杂BaAl2Si2O8:1%Cr3+,x%Er3+样品的荧光光谱进行测试,随着x的增加,Cr3+的激发和发射光谱强度均有所增加,并且当x=0.5时,光谱强度是原来的4倍.另外,当固定Cr3+的浓度时,随着Er3+的浓度增加,Cr3+的荧光寿命逐渐增加;当固定Er3+的浓度时,随着Cr3+的浓度增加,Er3+的荧光寿命逐渐减小.这些现象表明了Er3+和Cr3+之间存在共振能量传递,通过理论计算得到Er3+和Cr3+之间的能量临界距离为4.5 nm,属于电偶极-电偶极相互作用.

• 单位
  新疆师范大学; 电子工程学院