云南民族大学 化学与环境学院， 云南省高校绿色化学材料重点实验室， 云南 昆明 650500
采用溶剂挥发法，在室温条件下生长出掺不同浓度Mn4+的K2TiF6∶Mn4+红光晶体。样品在紫光区和蓝光区都表现出Mn4+的特征宽带激发，对应于其4A2 → 4T1和4A2 → 4T2能级跃迁。在蓝光激发下，所有晶体都呈现出一系列窄带红光发射，其中最强发射峰位于631 nm处。在这些晶体中，样品K2TiF6∶Mn4+ （13.18%）表现出最高效的红光发射，其内外量子效率分别高达97.2%和83.3%。值得一提的是，该样品表现出荧光负热猝灭效应，其在120 ℃时的红光发射强度是室温时的1.81倍。所得晶体与Y3Al5O12∶Ce3+ （YAG∶Ce3+）组装的暖白光LED流明效率（LE）高达180.9 lm/W、色温低至3 859 K、显色指数为91.3。与β?SiAlON∶Eu2+组装成白光LED器件，LE也达101.5 lm/W，显示色域为NTSC （National Television System Committee）标准值的94%。因此K2TiF6∶Mn4+晶体在白光LED照明及显示领域具有潜在应用前景。
红光晶体 氟化物 发光性能 白光LED red-emitting crystals fluorides luminescent properties white LEDs
1 湖北大学微电子学院 微纳电子材料与器件湖北省重点实验室，湖北 武汉 430062
2 江苏永鼎股份有限公司，江苏 苏州 215211
3 湖北大学 潜江产业技术研究院，湖北 潜江 433100
全无机镉基金属卤化物CsCdCl3因其独特的三维晶体结构而具有优异的稳定性、宽带自陷激子（Self⁃trapped excitons，STEs）发射和丰富的离子掺杂格位，在固态照明领域引起了广泛关注。然而，基于八面体畸变的STEs辐射复合的发光效率较低。本文采用简单的室温溶液法制备了一系列Mn2+离子掺杂的六方相CsCdCl3∶x%Mn微米晶。在254 nm紫外光激发下，Mn2+掺杂的样品发出明亮的橙黄光，发射峰位于598 nm处，半峰宽为75 nm，荧光量子产率最高达99.1%。稳态和瞬态荧光光谱测试结果表明，Mn2+掺杂CsCdCl3微米晶的宽光谱发射源自基质的STEs和Mn2+离子的d⁃d跃迁。同时，该材料还具备优异的空气、热、水稳定性。我们进一步将CsCdCl3∶5%Mn2+荧光粉、商用荧光粉、深紫外或蓝光LED芯片封装成两种白光发光二极管器件，色度坐标分别为（0.36，0.35）和（0.40，0.36），显色指数分别高达91和83，有望成为新一代发光材料用于照明领域。
CsCdCl3 Mn2+掺杂 发光性能 发光二极管 CsCdCl3 Mn2+doping luminescent properties light⁃emitting diode（LED）
1 西北民族大学 土木工程学院, 甘肃 兰州730030
2 延安大学 物理与电子信息学院, 陕西 延安 716000
采用固相法制备了稀土Sm3+ (0~0.10 mol)掺杂的(Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3高熵荧光粉。研究发现, 随着Sm3+掺杂量的增加, (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3高熵粉体逐渐出现了Sm2Ti2O7杂相, 其发光强度发生明显变化。当Sm3+掺杂量为0.04 mol时, (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3高熵粉体具有单一的钙钛矿结构, 且各元素组分分布均匀, 并表现出最佳的荧光性能。当掺杂Sm3+后, (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3高熵荧光粉均表现出色彩较纯的黄光发射。在近紫外的激发下, (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3-0.04Sm高熵荧光粉的的色坐标为(0.515 9,0.471 5), 色温为2 469 K, 色纯度为83.0%。这表明(Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3高熵荧光粉在白光LED用的黄光荧光粉中具有很大的应用潜力。
高熵荧光粉 Sm3+掺杂 发光性能 high-entropy phosphor Sm3+-doping (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3 (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3 luminescent properties
1 中国福建光电信息科学与技术创新实验室（闽都创新实验室），福建 福州 350108
2 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院光电材料化学与物理院重点实验室，福建 福州 350002
3 东华大学先进玻璃制造技术教育部工程研究中心，上海 201620
4 福建师范大学化学与材料学院，福建 福州 350007
绿光转换材料是激光投影显示的核心部件，然而目前适用于高品质激光显示的高性能窄带绿光转换材料仍较为短缺。为此，将商用窄带绿色β-SiAlON∶Eu2+荧光粉与基于新型玻璃组分的低熔点玻璃以薄膜形式共烧结在蒸镀一维光子晶体膜的高导热蓝宝石基片上，形成一体化微晶玻璃薄膜复合材料。研究表明，经低温共烧β-SiAlON∶Eu2+受玻璃组分热侵蚀不显著，复合材料荧光内量子效率为55%，半峰全宽为54 nm，150 ℃时荧光积分强度仍保持室温下的90%左右；一维光子晶体膜大幅增强了绿光前向发射强度约1.5倍；材料在蓝光激光功率密度达到9 W/mm2时，产生发光饱和，对应光通量为492 lm；并初步探讨了发光饱和机理；耦合红色激光后，色域达到95.6% NTSC。
光学材料 荧光微晶玻璃 激光显示 氮氧化物 发光性能 激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516007
南宁师范大学 化学与材料学院, 广西天然高分子化学与物理重点实验室, 广西 南宁530001
采用传统高温固相法制备了系列xZnAl2O4/CaAl12O19∶Mn4+(xZAO/CAO∶Mn4+)混合相红光荧光粉, 研究了ZnAl2O4掺杂对CaAl12O19∶Mn4+形貌和发光性能的影响。X射线衍射(XRD)表征结果表明, 在1 723 K下煅烧6 h成功合成了xZAO/CAO∶Mn4+混合相荧光粉, 随着ZnAl2O4掺杂量的增加依然保持两相共存。荧光光谱分析表明, 当x=1时, ZAO/CAO∶Mn4+具有最大的荧光强度, 其值比CaAl12O19∶Mn4+的荧光强度提高了203%。相对于CaAl12O19∶Mn4+荧光粉, ZAO/CAO∶Mn4+荧光粉具有更长的荧光寿命, 其内量子效率提高了211%。在298~418 K温度范围内, ZAO/CAO∶Mn4+荧光粉的绝对灵敏度(Sa)为4.32×10-3 K-1; 在418 K时, 最大相对灵敏度(Sr)为3.65×10-3 K-1。该荧光粉在光学测温方面具有潜在应用价值。
荧光粉 光学测温 发光性能 phosphor optical thermometry luminescent properties Mn4+ Mn4+ ZnAl2O4/CaAl12O19 ZnAl2O4/CaAl12O19
1 云南师范大学 可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室， 云南 昆明 650500
2 云南师范大学 化学化工学院， 云南 昆明 650500
3 云南民族大学 化学与环境学院， 云南 昆明 650500
以大麦苗为碳源，采用一锅热解法成功获得碳点(CDs)，并对其硼、氮及混合掺杂体系进行了研究。该类型碳点在水溶液中表现出很强的紫外光区宽带吸收，并产生独特的近紫外光和蓝光双发射光学特性;单掺硼及硼氮共掺的CDs粉体表现出良好的固体发光特性，在蓝光区具有较强激发并产生明亮的绿光发射。将这两种CDs作为荧光粉与蓝光GaN芯片结合，制作出LED器件，表现出良好的发光性能。通过K2SiF6∶Mn4+红粉的引入可得到高效、高显色性的白光LED。
碳点 大麦苗 发光性能 LED器件 carbon dots barley seedling luminescent properties LED devices
1 上海科技大学 物质科学与技术学院, 上海 201210
2 中国科学院 上海高等研究院, 上海 201210
利用配体辅助共沉淀法和超高速离心分别制得了3种不同尺寸的甲胺溴化铅MAPbBr3与核壳结构MAPbBr3/(OA)2PbBr4(辛胺溴化铅)纳米颗粒, 并对其形貌结构和发光性能进行了表征。紫外-可见吸收光谱和室温荧光(PL)光谱测试表明, 因量子局限效应, MAPbBr3与核壳结构MAPbBr3/(OA)2PbBr4纳米颗粒都表现出明显的尺寸依赖带隙蓝移。低温PL光谱表明, 壳层对MAPbBr3纳米颗粒的相变有抑制作用, 声子能量随尺寸增大而增大, 但与MAPbBr3相比, 核壳结构的声子能量整体较小。时间分辨PL光谱研究表明, MAPbBr3纳米颗粒PL衰减呈双指数衰减, 随着尺寸增大, 短寿命从1.18 ns增大到1.55 ns, 长寿命从4.49 ns增大到9.63 ns。而核壳结构中, 由于壳层对核表面缺陷强的钝化, PL几乎呈单指数衰减, 且随尺寸增大, 寿命从7.34 ns增大到17.36 ns, 明显高于MAPbBr3纳米颗粒长寿命。本文对提高MAPbBr3发光稳定性和实现高性能器件具有重要指导意义。
钙钛矿 尺寸效应 核壳结构 发光性能 perovskites size effect core-shell structure luminescent properties
1 新疆师范大学 物理与电子工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830054
2 新疆师范大学 矿物发光及其微结构重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830054
3 新疆师范大学 新型光源与微纳光学重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830054
4 新疆师范高等专科学校(新疆教育学院), 新疆 乌鲁木齐 830043
采用微波加热固相法合成了Mg2+、Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+荧光粉。利用XRD对样品的晶体结构进行表征, 通过荧光分光光度仪对样品的激发光谱、发射光谱和能级寿命进行检测和分析。结果表明, Mg2+、Zn2+、Eu3+掺杂CaWO4不影响CaWO4基质的四方晶相。395 nm激发下, 与CaWO4∶2%Eu3+样品比较, 分别掺杂0.5%的Mg2+或Zn2+的样品发光强度提高了1.3倍和2.1倍; 与3%Mg2+或3%Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3粉体发光比较, 当Eu3+浓度增加为3%时, 粉体的发光强度分别提高了7.3倍和14.8倍; 与CaWO4∶3%Eu3+样品比较, 3%的Mg2+或Zn2+掺杂后的样品光强分别提高了1.2倍和1.3倍。262 nm比395 nm激发同一样品的Eu3+的5D0能级寿命有所增加。与单掺2%Eu3+样品比较, 随着Mg2+或Zn2+掺杂浓度增加, 样品荧光寿命先增加后减小。同样激发波长下, 与Mg2+或Zn2+掺杂CaWO4∶2%Eu3+样品荧光寿命相比, Eu3+浓度增加为3%时, 样品的荧光寿命明显变短。
微波加热固相法 Mg2+/Zn2+掺杂CaWO4∶Eu3+ 发光性质 能级寿命 microwave-assisted heating solid state reaction me Mg2+/Zn2+ co-doped CaWO4∶Eu3+ luminescent properties energy level lifetime
1 安徽三联学院 实验中心, 合肥 230601
2 安徽大学 化学化工学院, 合肥 230601
采用高温固相法合成了Sr2La8(SiO4)6O2∶Eu(2+,3+)荧光粉, X射线粉末衍射数据分析结果表明, 试样为氧磷灰石结构, 属于六方晶系, 具有P63/m(176)空间点群结构.荧光光谱分析结果表明, Sr2La8(SiO4)6O2∶Eu(2+,3+)激发光谱为位于200～600 nm, 由275 nm、336 nm两个宽峰和392 nm、461 nm、466 nm、523 nm等锐线峰组成.两个宽带激发峰可由272 nm、300 nm、336 nm三峰拟合而成, 峰面积比为1: 0.52: 4.09.272 nm、300 nm峰归属于Eu3+的电荷迁移激发跃迁态, 336 nm峰来自Eu2+的f-d跃迁.在393 nm激发下, Sr2La8(SiO4)6O2∶Eu(2+,3+)发射光谱在500~750 nm范围内呈现多条锐线发射, 在613 nm处发射峰最强, 以电偶极跃迁5D0→7F2为主, Eu3+占据无反演对称中心格位.Eu3+磁偶极跃迁5D0→7F1处的峰可由584.5 nm、588.5 nm、594 nm、597 nm四峰拟合而成, 表明Eu3+进入基质晶格中占据 4f(C3)和6h(Cs)两种格位.X射线光电子能谱图分析结果表明, 试样中Eu3+与Eu2+的含量比接近2∶1.Eu2+与Eu3+存在能量传递作用, 试样在紫外灯下照射呈现烛光黄色, 可用于LED.
光电材料 磷灰石结构 晶体结构 发光性能 Photoelectric material Apatite structure Eu(2+ Eu(2+ 3+) 3+) Crystal structure Luminescent properties LED LED
