杂质离子对Y2O3:Eu3+发光性能的影响

摘要

研究了碱金属及碱土金属离子掺杂的荧光体Y2O3:Eu3+0.05,A+0.02(A=Li、Na、K)和Y2O3:Eu3+0.05,B2+0.02(B=Mg、Ca、Sr、Ba)的荧光、余辉发光及热释光特性.余辉光谱数据表明:杂质离子掺杂的荧光体Y 2O3:Eu3+的余辉发射主峰与未掺杂荧光体Y2O3:Eu3+的荧光发射主峰(611nm)一致,为经典Eu3+的5D0-7F2电偶极跃迁;杂质离子的引入明显地延缓了Y2O3:Eu3+的余辉衰减,其中Y2O3:Eu3+,A+(A=Li、Na、K)的余辉衰减趋势几乎完全一致,而Y2O3:Eu3+、B2+(B=Mg、Ca、Sr、Ba)的余辉衰减趋势由慢到快依次为Ca、Sr、Ba、Mg.热释光谱数据显示,杂质离子的掺杂导致基质中电子陷阱能级的生成,这是导致余辉衰减减慢的直接原因.Y2O3:Eu3+,A+的热释峰都位于175℃左右,相应电子陷阱能级深度为0.966eV左右;而Y2O3:Eu3+,B2+的热释峰由高到低分别位于192℃(Ca)、164℃(Sr)、135℃(Ba)、118℃(Mg),电子陷阱能级深度分别为1.003eV(Ca)、0.942eV(Sr)、0.880eV(Ba)、0.843eV(Mg).结合余辉衰减数据,可以看到,Y2O3:Eu3+,A+和Y2O3:Eu3+,B2+的热释光谱与相应荧光体的余辉衰减趋势吻合得十分好,由此可以得出,一定相同的条件下,热释峰值温度越高,杂质陷阱能级越深,相应荧光体的余辉衰减越慢.