采用水热法制备了BaMoO4∶Yb3+/Tm3+纳米晶体。通过改变样品的合成温度及测试温度研究材料的热稳定性能和发光性能。结果显示, 当CYb3+=6%、CTm3+=1.5%时, 经过743 K高温再结晶的样品晶粒尺寸变大, 发光性能及热稳定性能明显提升。对形貌和结构分析发现样品具有标准的四方晶格结构及较高的结晶度。上转换发射光谱及荧光衰减曲线的测定结果说明样品热稳定性能优异。量子产率达到1.5%, 发射光颜色均匀。证明了BaMoO4∶Yb3+/Tm3+纳米晶体实际应用价值高, 热稳定性能及发光性能好。

以聚乙二醇为络合剂, 采用水热法制备了发光性能优越的Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体。改变稀土掺杂量并生产不同掺杂量的BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征。结果表明, BaGd2(WO4)0.5-(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+纳米晶属四方晶系, 粒径在25~40 nm之间, 使用Hitachi f-4500分光光度计分析样品,发现当Yb3+/Tm3+为4∶1、Yb3+离子浓度为6.0%时, BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+的发光效率最高。当Tm3+离子发生1G4→3H6跃迁时会产生可见光发射, 对应于光谱图中475 nm处的蓝光; 当Tm3+离子发生1G4→3F4跃迁时产生的可见光发射, 对应于光谱图中650 nm处的红光。光谱图像及泵浦功率的双对数曲线表明, 其中蓝光发射是三光子发射过程, 红光发射是双光子发射过程。样品的量子产率接近0.9%。Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体的发光性能优异, 具有很高的应用价值。

利用高温固相法成功制备了Er3 +单掺、Er3 +/Yb3 +共掺杂Ca12Al14O32F2上转换发光样品。在980 nm激光激发下, Er3 +单掺和Er3 +/Yb3 +共掺杂样品均呈现出较强的绿光(528, 549 nm)和较弱的红光(655 nm)发射, 分别归因于Er3 +离子的2H11/2, 4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁。随着Er离子浓度的增加, 单掺杂样品上转换发光强度先增大后减小, 最佳掺杂浓度为0.8%。共掺杂Yb3+后, Er3+的发光强度明显增大。还原气氛下合成的样品上转换发光强度增大约两倍, 可能和笼中阴离子基团变化有关。发光强度和激发光功率的关系表明所得上转换发射为双光子吸收过程, 借助Er3 +-Yb3 +体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。

采用真空蒸镀法制备了结构为ITO/NPB(20nm)/CBP(3nm)/CBP∶Ir(piq)3(z%,xnm)/TPBi(10nm)/Alq3(20nm)/Cs2CO3∶Ag2O(2nm,20%)/Al(100nm)的器件。研究了掺杂浓度和厚度对器件性能的影响。首先选定Ir(piq)3∶CBP层的厚度为5nm, 调节掺杂浓度。结果是当掺杂浓度为10%时, 器件的效率和亮度较好;驱动电压为16V时, 最大亮度为8810cd/m2。然后在10%的掺杂浓度下, 调节CBP∶Ir(piq)3层的厚度。当厚度为20nm时, 器件的性能较好。驱动电压为12V时, 电流密度为193mA/cm2, 效率为11.92cd/A;驱动电压为19V时, 电流密度为302.45mA/cm2, 亮度为10990cd/m2。无论在何种浓度和厚度下, 器件的色坐标都在红光范围内。

采用微乳液法制备了纯相立方和六方晶相NaYF4∶Yb3+,Er3+发光材料, 微乳液体系选择了CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)-正丁醇-正辛烷-水。研究了NaF/Y3+比例、反应温度、反应时间和体系pH值等对相形成的影响, 以及陈化、后续热处理温度和时间对颗粒尺寸和发光性能的影响。结果表明: 在NaF/Y3+比例小于5、体系pH=5～6、反应温度为140 ℃、反应时间为24 h的条件下, 可得到立方相α-NaYF4∶Yb3+,Er3+, 粒径约为200 nm; 在NaF/Y3+比例大于5、体系pH=1~4、反应温度为160 ℃、反应时间为60 h以上的条件下, 可得到六方相β-NaYF4∶Yb3+,Er3+, 粒径约为1 μm。样品在980 nm激光激发下, 在521, 529, 541, 549 nm 处有发光峰, 最强发光峰为541 nm, 表现为明亮的绿色。

制备了结构为 ITO/NPB(30 nm)/Rubrene(0.2 nm)/CBP∶Bczvbi (8 nm,x%)/Bphen (30 nm)/Cs2CO3∶Ag2O(2 nm,20%)/Al(100 nm)的器件。研究了Bczvbi掺杂浓度(x=5,10,15)对白光器件性能的影响。综合利用发光层中主客体之间的能量转移和空穴阻挡层的空穴阻挡特性，得到了高效率、高亮度的白色有机电致发光器件。当Bczvbi的掺杂质量分数为10%时，器件的效率和亮度都为最大。驱动电压为7 V时，最大电流效率为4.61 cd/A；驱动电压为9 V时，最大亮度为21 240 cd/m2。当驱动电压从4 V增加到9 V时，色坐标从(0.36，0.38)变化为(0.27,0.29)，均处于白光区域。

采用高温固相法在还原气氛下合成了Sr5-x(PO4)2SiO4∶xEu2+磷灰石型荧光粉。通过XRD、PL、SEM对样品的晶体结构、激发和发射光谱以及形貌进行了表征。在Eu2+浓度较低时, Eu2+占据不同的晶体格位而形成两个发光中心, 发射光谱具有双发射峰; 随着掺杂浓度的增加, Eu2+之间的能量传递使黄光区域的发射峰强度逐步增强, 并在x＝0.075时达到最大值。发射光谱红移可能是Eu2+受晶场强度和能量传递共同作用的结果。考察了该材料在白光LED中的封装应用性能, 其双发射峰有助于提升白光LED光源的显色性。

采用高温固相法合成了暖白光LED用Sr3B2O6∶Eu2+黄色荧光粉, 系统地研究了灼烧温度和保温时间对荧光粉的结构和发光性能的影响。结果表明, 荧光粉的最佳合成温度和保温时间分别为1 150 ℃和2 h, 荧光粉的晶体结构为三角晶系Sr3B2O6, 烧结温度和保温时间对晶粒的发育具有重要的影响。荧光粉的激发光谱是主峰位于398 nm宽带谱, 近紫外和蓝光均能激发, 发射光谱是峰值位于574 nm的宽带谱, 烧结温度和保温时间主要影响荧光粉的发光强度。

采用高温固相反应法制备Sr3Al2O6-3x/2Nx∶ Eu2+发光材料。发光光谱分析表明, 该材料在400~550 nm可见光激发下, 发射光谱为峰值波长为600 nm的宽带谱。XRD分析结果显示, Sr3Al2O6-3x/2Nx与Sr3Al2O6的晶体结构相同。研究了Eu2+离子浓度对材料发光性能的影响, 结果表明随着Eu2+离子浓度的增加, 材料的发光强度呈现出先增强后减弱的趋势, 当Eu2+浓度为15%时, 发光强度最大。根据Dexter理论, 其浓度猝灭机理是电四极-电四极的相互作用。引入Ce3+作为敏化剂, 样品的发光强度明显增强。

设计制作了一种Au/ZnO/Al结构的紫外探测器, 光的入射方式采用背入射式。ZnO薄膜是用磁控溅射在蓝宝石衬底上制备的。I-V测试表明:Au与ZnO形成了肖特基接触。得到探测器的光响应峰值在352 nm, 截止边为382 nm, 可见抑制比达一个量级。由于该探测器是一种垂直结构器件, 对于进一步实现ZnO紫外探测器阵列及单光子探测有很好的研究价值。