稀土离子Ce,Tb掺杂硼磷酸锶荧光粉的发光性质

摘要

采用高温固相法合成了2SrO·0.2582O3·0.75P2O5:RE3+ (RE=Ce,Tb)荧光粉.研究了其中Ce3+ ,Tb3+ 的光谱性质,Ce3+ 和Tb3+ 共掺杂时的能量传递效率,以及Ce3+ 和Tb3+ 的动力学过程.发现在共掺杂的样品中,Tb3+ 的5D4→7F5绿色发射比Tb3+ 单掺杂样品中的绿色发射有显著的提高.当Tb3+ 的含量从1%增加到8%时,Ce3+ →Tb3+ 的能量传递效率逐渐增加至70%.通过动力学研究,在Ce3+ 和Tb3+ 共掺杂的样品中,提高Tb3+ 的浓度,Ce3+ 的寿命减小.此外,Ce3+ 离子寿命的倒数与Tb3+ 的浓度之间很好地符合线性函数关系,经过拟合Ce3+ 离子的电子跃迁速率和Ce3+ →Tb3+ 的能量传递速率分别为5.1×10-2和1.34 ns-1·mol-1.Tb3+ 的5D4→7F5跃迁的衰减曲线很好地遵守指数式衰减,并且随着Ce3+ 的掺杂浓度提高,Tb3+ 的5D4→7F5寿命增加.结果表明在共掺杂的2SrO·0.25B2O3·0.75P2O5材料中存在Ce3+ 到Tb3+ 的有效能量传递,这种材料在541 nm处有着较强的绿光发射,所以将在发光以及显示领域有潜在的应用前景.