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 同济大学物理科学与工程学院，上海 200092
2 江苏师范大学物理与电子工程学院,徐州 221116
3 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 201899
4 连城凯科斯科技有限公司，无锡 214000
采用多孔坩埚温度梯度法生长了0.6%Pr∶CaxSr1-xF2 (x=0， 0.3, 0.5, 0.7, 1.0)和0.6%Pr,5%R∶Ca0.5Sr0.5F2(R=Y, Lu, Gd)系列碱土氟化物激光晶体，对其晶体结构、吸收和可见波段的荧光光谱及荧光衰减寿命进行了系统研究。通过吸收截面、发射截面、荧光寿命、荧光半峰全宽等光谱参数分析发现，0.6%Pr,5%Y∶Ca0.5Sr0.5F2混晶与其他掺杂混晶相比，具有最佳的光谱效果，443 nm处吸收截面和640 nm处红光发射截面分别为1.63×10-20和3.39×10-20 cm2，相应荧光半峰全宽和荧光寿命分别为4.50 nm和42.8 μs,光谱参数与0.6%Pr∶CaxSr1-xF2 (x=0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0)混晶相比有显著的提升。结果表明，0.6%Pr,5%Y∶Ca0.5Sr0.5F2晶体具有极大的潜力作为新型Pr3+掺杂宽带激光材料的增益介质。
激光晶体 碱土氟化物 Pr3+掺杂 可见激光 发光性能 laser crystal alkaline earth fluoride Pr3+ doping visible laser luminescence property
贵州师范大学物理与电子科学学院, 贵阳 550025
为提高蓝绿色荧光粉的发光性能, 本文采用传统的高温固相法合成LaNbO4∶Dy3+及LaNbO4∶Dy3+,Ca2+荧光粉样品。通过测试样品的XRD、荧光光谱和CIE色度坐标, 研究Dy3+单掺, Dy3+、Ca2+共掺对LaNbO4荧光粉性能的影响。结果表明: LaNbO4∶Dy3+及LaNbO4∶Dy3+,Ca2+荧光粉的衍射峰都与标准卡衍射峰的位置相匹配。样品的激发光谱均由两个宽带激发峰和一系列尖锐激发峰组成, LaNbO4∶Dy3+和LaNbO4∶Dy3+,Ca2+样品的最强激发峰位分别是387和472 nm。在波长为387 nm激发下, 样品的最强发射峰值分别是575和477 nm。且当Dy3+掺杂浓度为0.05时, 样品发光强度最佳。当Dy3+和Ca2+共掺, 且Ca2+浓度为0.05时, 样品的发光性能最好。通过色卡坐标可以观察到在蓝绿色区域LaNbO4∶Dy3+,Ca2+比LaNbO4∶Dy3+的坐标更加集中, 由此可知Dy3+和Ca2+共掺LaNbO4发光效果更好, 发光性能更加稳定, 表明该荧光粉是一种可被紫外光激发并且光致发光性能稳定的蓝绿色荧光粉。
荧光粉 稀土铌酸盐 高温固相法 发光性能 共掺 蓝绿光 phosphor rare earth niobate high temperature solid state method luminescence property co-doping blue-green light
1 1.山东大学 晶体材料国家重点实验室, 新一代半导体材料研究院, 济南250100
2 2.中国科学院 深圳先进技术研究院, 多尺度晶体材料研究中心, 深圳 518055
Er3+和Yb3+共掺杂的YAG晶体是一种非常重要的光学晶体, 目前, 该晶体已经广泛应用于高功率固体激光器, 但是采用提拉法生长大尺寸、低缺陷的掺杂YAG晶体仍然面临很多挑战。本工作采用快速提拉法成功获得了直径为80 mm、长度为230 mm的Er3+和Yb3+共掺杂的YAG单晶。采用不同测试方法评价其结构、掺杂浓度、光吸收、发光性能和刻蚀缺陷。晶片不同位置的拉曼峰峰位以及半峰宽没有明显变化, 说明晶片中心和边缘部分的晶体结构和应变是均匀的。刻蚀结果表明, 腐蚀坑均匀分布在整个腐蚀表面上, 没有观察到位错腐蚀坑特征, 这意味着晶体接近完美。Er3+和Yb3+在不同波长下的强发光峰以及辉光放电质谱结果证明Er,Yb:YAG单晶中成功掺杂了稀土离子。本工作采用提拉法成功生长了大尺寸、低缺陷的Er,Yb:YAG单晶, 证实了快速生长方法对YAG晶体中掺杂双稀土离子是有效的。
YAG单晶 稀土掺杂 快速提拉法 发光性能 YAG single crystal rare earth doping fast Cz growth method luminescence property
新疆大学物理科学与技术学院，乌鲁木齐 830046
分别采用高温固相法和溶胶凝胶法合成了LiMgPO4和LiMgPO4∶Dy，通过热重-差热热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、场发射高倍扫描电镜、紫外可见分光光度计和荧光分光光度计研究了不同合成方法对LiMgPO4∶Dy晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明，溶胶凝胶法的最低合成温度为750 ℃且晶体中几乎不存在其他晶相，而高温固相法在950 ℃合成的晶体中仍然存在少量Mg3(PO4)2晶相；相比于高温固相法，溶胶凝胶法合成的样品形貌比较规则；两种方法合成的样品在可见光区域光吸收能力差，而在紫外区域高温固相法合成的样品光吸收能力明显较高；高温固相法合成的LiMgPO4∶Dy光学带隙范围为3.76~3.93 eV，溶胶凝胶法合成的LiMgPO4∶Dy光学带隙范围为3.85~3.94 eV，合成方法对样品的光学带隙影响较小。LiMgPO4∶Dy的最佳激发波长为350 nm，最强发射峰位于579 nm处，相比于高温固相法，溶胶凝胶法合成样品的发光强度更好。
溶胶凝胶法 高温固相法 晶体结构 光学带隙 发光性能 LiMgPO4∶Dy LiMgPO4∶Dy sol-gel method high-temperature solid-state method crystal structure optical band gap luminescence property
厦门理工学院光电与通信工程学院, 厦门 361024
采用高温固相法制备了一系列新型Sr7-xSb2O12∶xDy3+(x=0~0.35)(摩尔分数)荧光粉, 并研究了Sr7-xSb2O12∶xDy3+的物相结构、发光性能、热稳定性以及荧光寿命。在350 nm光激发下, Sr7-xSb2O12∶xDy3+可以检测到中心波长在482 nm处的蓝光发射带和中心波长在576 nm处的黄光发射带, 当x=0.056时, Dy3+浓度猝灭, Sr6.944Sb2O12∶0.056Dy3+ CIE色坐标为(0.340 8, 0.349 3), 猝灭机理归因于电偶极-电偶极相互作用。当x=0.14时, 该荧光粉可以发出色坐标为(0.310 9, 0.314 0)的白光。此外, Sr7-xSb2O12∶xDy3+在453 K的发光强度大约为室温下发光强度的83.3%, 表现出良好的热稳定性。综合以上研究结果表明, Sr7-xSb2O12∶xDy3+有望用于紫外光激发的白光发光二极管器件中。
Dy3+掺杂 高温固相法 荧光粉 光致发光 发光性能 荧光寿命 热稳定性 Dy3+ doping Sr7Sb2O12 Sr7Sb2O12 high temperature solid-state method phosphor photoluminescence luminescence property fluorescence lifetime thermal stability
1 昆明贵金属研究所 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室， 云南 昆明 650106
2 昆明理工大学 材料科学与工程学院， 云南 昆明 650093
通过对2，4?2R?苯基?4?甲基喹啉主配体进行修饰，在苯基空间位阻较小的2位和4位引入供或吸电子能力的取代基（甲基，Me或甲氧基，MeO），分别合成了2种铱磷光配合物（2，4?2Me?mpq）2Ir（acac）和（2，4?2MeO?mpq）2Ir（acac），采用元素分析、核磁共振谱和单晶X射线衍射对其组成和化学结构进行了表征与确认。它们的光致发光光谱发射波长分别为610 nm和580 nm，光致发光量子产率分别为75%和80%，HOMO/LUMO能级差分别为2.04 eV和2.19 eV。以纯红光发射的磷光配合物（2，4?2Me?mpq）2Ir（acac）为客体材料，制备了结构为ITO /TAPC（30 nm）/CBP∶（2，4?2Me?mpq）2Ir（acac）（30 nm）∶x%/TPBi（30 nm）/Liq（2 nm）/Al的OLED器件，并优化了掺杂浓度，在10%的优化浓度下实现了高效红光OLED发光。器件的发射波长为607 nm，CIE坐标为（0.63，0.37），最大亮度为25 980 cd/m2，电流效率为23.11 cd/A，外量子效率（EQE）高达20.28%。
铱配合物 磷光材料 高效 红光OLED 发光性能 iridium complexes phosphorescent materials high efficiency red OLED luminescent property
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 信阳农林学院制药工程学院，信阳 464000
2 信阳农林学院规划与设计学院，信阳 464000
金属有机框架(MOFs)因其独特的结构和在晶体工程与材料科学领域中的潜在应用而成为研究热点。目前，大多数MOFs都以过渡金属为中心，而具有特殊构型的第Ⅱ主族金属(碱土金属)受到的关注则相对较少。本文采用溶剂热法，以异烟酸氮氧化物(HINO)为有机配体，与二水合氯化钡(BaCl2·2H2O)金属盐合成了一种新型的三维Ba(Ⅱ)-MOF材料［Ba(INO)2］n。通过单晶X射线衍射、X射线粉末衍射、红外光谱、元素分析、热重分析、荧光光谱等测试对该Ba-MOF进行了结构和性能表征。单晶X射线衍射结果表明：［Ba(INO)2］n为单斜晶系，Cc空间群，晶胞参数为a=1.636 14(7) nm，b=1.126 35(4) nm，c=0.742 40(3) nm，中心离子Ba(Ⅱ)为高配位数的九配位变形三帽三角棱柱体几何构型。［Ba(INO)2］n结构中的Ba-O一维链由B型INO配体连接形成二维平面层结构，再由A型INO配体沿着4个方向延伸连接形成三维框架。然而有趣的是，当Ba-O一维链直接由A型INO配体连接时即可形成三维微孔框架，而B型INO配体则进一步撑起该三维框架形成坚实稳定的柱撑结构。［Ba(INO)2］n表现出良好的热稳定性。此外，固态荧光测试显示，在330 nm紫外光激发下，［Ba(INO)2］n发出395 nm的蓝光，相比于HINO配体的437 nm最大发射峰，出现了明显的蓝移，这是由INO配体与Ba(Ⅱ)金属离子之间的电荷转移导致的。
钡(Ⅱ)金属有机框架 高配位数金属几何构型 柱撑结构 热稳定性 发光性能 barium(Ⅱ) metal-organic framework high coordination number metal geometric configura rod-packing structure thermal stability fluorescence property
