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In^3+,Si^4+共掺杂ZnBi(0.02)Ga(1.98)O4:Cr^3+的发光与长余辉性能研究
被引量：
2
1
作者
焦点
肖思国
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期3716-3721,共6页
长余辉材料在生物医学、信息存储等领域有着广阔的应用前景。人们已在不同体系的材料中成功制备蓝、绿、黄光长余辉材料,且一些材料的高效长余辉性能已能满足实际应用的要求。然而,红色长余辉材料在发光亮度和余辉时间方面都还不够理想...
长余辉材料在生物医学、信息存储等领域有着广阔的应用前景。人们已在不同体系的材料中成功制备蓝、绿、黄光长余辉材料,且一些材料的高效长余辉性能已能满足实际应用的要求。然而,红色长余辉材料在发光亮度和余辉时间方面都还不够理想。采用高温固相法,通过In^3+, Si^4+共掺杂的方式,制备了深红色发光的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+材料,并系统地研究了所制备材料的发光光谱、长余辉及热释光性能。XRD分析发现, In^3+, Si^4+参与固相反应并占据了Zn(Bi)Ga2O4适当的晶格位置, In^3+, Si^4+的掺入也不会改变基质的基本相结构。通过监测λ=695 nm的光发射测量了Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+;Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+, 9%In^3+和Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+, 9%In^3+, 7%Si^4+的激发光谱, In^3+, Si^4+的引入改变了Cr^3+的局域环境,从而使得O^2-的2p轨道到Ga^3+的4s4p轨道的电荷迁移带产生红移,并使得Cr^3+的4A^2-4T^1和4A^2-4T^2跃迁强度明显增强。研究440 nm氙灯光激发下发射光谱发现, In^3+的引入改变了部分八面体中Cr^3+的配位环境,造成不同格位的发射峰位置不同,从而使发光光谱表现出非均匀加宽。In^3+掺杂对Cr^3+的配位环境的改变也同时提高了样品的发射光强度。而In^3+, Si^4+共掺杂则使得样品的发射光谱的非均匀加宽效应进一步加强,同时进一步增强了其发光强度。实验表明, 9%In^3+, 7%Si^4+共掺杂的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+样品表现出最好的光致发光特性。余辉衰减曲线测试发现, In^3+的引入可以大大提高样品的余辉亮度,并延长余辉时间。而Si^4+的引入则进一步的改善了样品的余辉亮度,延长了余辉时间。热释光测试表明, In^3+的引入能提高样品中陷阱能级的深度,而合适浓度的In^3+, Si^4+共掺杂不仅提高了陷阱的深度,也增加了样品中陷阱的浓度。研究发现, 9%In^3+, 3%Si^4+共掺杂的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+样品具有最好的长余辉性能。相关研究为进一步优化镓酸盐长余辉性材料提供了有意义的参考。
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关键词
znbi
(
0.02
)
ga
(
1.98
)
o
4:Cr^3+
In^
3
+
Si^
4
+共掺杂
荧光
长余辉
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职称材料
题名
In^3+,Si^4+共掺杂ZnBi(0.02)Ga(1.98)O4:Cr^3+的发光与长余辉性能研究
被引量：
2
1
作者
焦点
肖思国
机构
湘潭大学物理与光电工程学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期3716-3721,共6页
基金
国家自然科学基金项目(11674272)资助。
文摘
长余辉材料在生物医学、信息存储等领域有着广阔的应用前景。人们已在不同体系的材料中成功制备蓝、绿、黄光长余辉材料,且一些材料的高效长余辉性能已能满足实际应用的要求。然而,红色长余辉材料在发光亮度和余辉时间方面都还不够理想。采用高温固相法,通过In^3+, Si^4+共掺杂的方式,制备了深红色发光的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+材料,并系统地研究了所制备材料的发光光谱、长余辉及热释光性能。XRD分析发现, In^3+, Si^4+参与固相反应并占据了Zn(Bi)Ga2O4适当的晶格位置, In^3+, Si^4+的掺入也不会改变基质的基本相结构。通过监测λ=695 nm的光发射测量了Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+;Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+, 9%In^3+和Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+, 9%In^3+, 7%Si^4+的激发光谱, In^3+, Si^4+的引入改变了Cr^3+的局域环境,从而使得O^2-的2p轨道到Ga^3+的4s4p轨道的电荷迁移带产生红移,并使得Cr^3+的4A^2-4T^1和4A^2-4T^2跃迁强度明显增强。研究440 nm氙灯光激发下发射光谱发现, In^3+的引入改变了部分八面体中Cr^3+的配位环境,造成不同格位的发射峰位置不同,从而使发光光谱表现出非均匀加宽。In^3+掺杂对Cr^3+的配位环境的改变也同时提高了样品的发射光强度。而In^3+, Si^4+共掺杂则使得样品的发射光谱的非均匀加宽效应进一步加强,同时进一步增强了其发光强度。实验表明, 9%In^3+, 7%Si^4+共掺杂的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+样品表现出最好的光致发光特性。余辉衰减曲线测试发现, In^3+的引入可以大大提高样品的余辉亮度,并延长余辉时间。而Si^4+的引入则进一步的改善了样品的余辉亮度,延长了余辉时间。热释光测试表明, In^3+的引入能提高样品中陷阱能级的深度,而合适浓度的In^3+, Si^4+共掺杂不仅提高了陷阱的深度,也增加了样品中陷阱的浓度。研究发现, 9%In^3+, 3%Si^4+共掺杂的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+样品具有最好的长余辉性能。相关研究为进一步优化镓酸盐长余辉性材料提供了有意义的参考。
关键词
znbi
(
0.02
)
ga
(
1.98
)
o
4:Cr^3+
In^
3
+
Si^
4
+共掺杂
荧光
长余辉
Keywords
znbi
0.02
ga
1.98
o
4∶
Cr^3+
In-Si c
o
-d
o
ped
Flu
o
rescence
L
o
ng aftergl
o
w
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
In^3+,Si^4+共掺杂ZnBi(0.02)Ga(1.98)O4:Cr^3+的发光与长余辉性能研究
焦点
肖思国
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
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