电荷补偿剂Mg^(2+)对CaAl_(12)(PO_(4))_(0.1)O_(18.85):Mn^(4+)红色荧光粉发光性能的影响

摘要

采用高温固相法合成了基于电荷补偿策略的新型CaAl_(12-x-y)(PO_(4))_(0.1)O_(18.85):xMn^(4+),yMg^(2+)红色荧光粉。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光光谱对样品的晶体结构与发光性能进行了表征。结果表明,合成的荧光粉为六方晶系结构,空间群为P63/mmc。Mn4+的最佳掺杂量为x=0.01,Mg^(2+)的最佳掺杂量为y=0.1。在396 nm激发下,CaAl_(11.89)(PO_(4))_(0.1)O_(18.85):0.01Mn^(4+),0.1Mg^(2+)荧光粉在654 nm处显示出最强红光发射,对应Mn^(4+)的2E→4A2g跃迁。通过共掺杂Mg^(2+)电荷补偿剂显著提高了荧光粉的发光强度和寿命,荧光粉的绝对量子效率为60%,荧光寿命为0.97 ms,色坐标位于深红色区域,色纯度高达97%,当温度升高至413 K时,荧光强度仍为初始强度的60%,表明该荧光粉具有出色的热稳定性,是一种具有广阔应用前景的新型红色发光材料。