Mn^(2+)掺杂Gd_(2)O_(3)∶Yb^(3+),Er^(3+)花状微晶的制备及上转换发光性能

摘要

为了获得具有明亮红光发射的上转换发光材料,采用简单的化学沉淀法制备了一系列Yb^(3+)、Er^(3+)、Mn^(2+)掺杂的Gd_(2)O_(3)微晶,并对其形貌、结构和发光性能进行了表征。结果表明,Gd_(2)O_(3)∶10%Yb^(3+),1%Er^(3+)微晶呈花状,平均粒径为2.28μm,经高温煅烧后呈现结晶性良好的立方相Gd_(2)O_(3)结构,且少量Mn^(2+)掺杂并不会影响微晶的形貌和晶相。在980 nm近红外光激发下,Gd_(2)O_(3)∶10%Yb^(3+),1%Er^(3+)微晶表现为橙红色发光,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)跃迁。同时,随着Mn^(2+)掺杂浓度x(原子数分数)的增大,Gd_(2)O_(3)∶10%Yb^(3+),1%Er^(3+),x%Mn^(2+)微晶的上转换发光强度呈现先增强后减弱的趋势,发光颜色也逐渐向红光移动,与CIE色坐标颜色区域相一致。同时,根据发光强度与激发功率关系分析了Gd_(2)O_(3)∶10%Yb^(3+),1%Er^(3+),x%Mn^(2+)微晶的上转换发光机制及可能存在的能量传递过程。