第30卷，第3期 2010年3月
光学与光谱分析 Spcctroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30,No. 3, pp735737
March,2010
Ce3+在碱金属-碱土金属硼酸盐体系中的光谱特性
王志军，李盼来“，郭庆林，杨志平，陈金忠
河北大学物理科学与技术学院，河北保定071002
摘要研究了Ce+在威金属-或土金属隔酸盐体系LiCaBOs，LiSrBO),和LiBaBO,，中的光谱特性，发现 Ce"在该体系中均呈现非对称的宽谱发射，对应的发射光谱主峰分别为428，436和440nm；分别监测三个主发射峰，所得激发光谱主峰分别为364、369和370nm。研究了电荷补偿剂Lit，Na，K'对3种材料发射强度的影响，结果显示，材料的发射强度明显提高，其中以掺人Li计时效果最明显。
碱金属-碱土金属确酸盐体系；Ce+，光谱特性
关键词
中图分类号：（433
3文献标识码：A
引言
DOl; 10. 3964/j. issn. 10000593(2010)03-0735-03
所需材料。采用月本岛津RF-540荧光分光光度计测量材料的激发与发射光谱。所有测量均在室温下进行。
近年来，随着白光LED的发展，白光LED用发光材料成为人们的研究热点，如YAG：Ce、硅酸盐、含氮化合物、土金属硫化物、碱土金属钼酸盐或钨酸盐等)。然而，适用于白光LED的硼酸盐发光体系报道还非常少L0-12)，原因是硼酸盐体系中的基质敏化造成BO-基团在160nm附近有很强的吸收，因此，目前的酸盐发光体系，如正确酸盐体系、一硼酸体系、碱金属和碱土金属的四酮酸盐体系、碱金属铝硼酸盐等多用于PDP等离子体平板显示、闪烁体、无汞荧光灯、VUV发光、热释发光和固体激光等4]。近期，我们在实验中发现稀土离子激活的碱金属-碱土需酸盐体系表现出了很好的发光特性[15.151，基于此，本工作试图制备 Ce+激活的碱金属-碱土金属磷酸盐材料，研究材料的光谱特性，旨在为白光LED的发展提供帮助。
实验与测量 1
采用固相法制备碱金属-碱土金属硼酸盐LiCaBO， Ce++，LiSrBO,:Ce+和LiBaBO,：:Ce’+发光材料。原料有 CaCO,(99.9%), SrCO;(99. 9%), BaCO) (99. 9%), Li;CO)(99.9%)，NaCO,(99.9%)，K,CO, (99.9%)，H,BO)(99.9%)和CeO（99.9%)。接所设计的化学计量比，称取以上原料，在玛瑞研钵中混合均勾并充分研磨，装人刚玉增埚，在还原气中(Hz：Nz=5：95)于700C灼烧2h，制得
收稿日期：2009-03-06，修订日期：2009-06-08
2结果与讨论
2.1
LiM(M=Ca，Sr，Ba)BO,：Ce+材料的发射与激发光谱
图1为3种材料的发射光谱，激发波长为370nm，Ce3+
浓度为3mol%，可见，3种材料均呈现非对称的宽讲发射然而，3种材料的主发射峰不同，依次为428，436和440 nm。分别监测3种材料的主发射峰，可得其激发光谱，如图2LiCaBO,：Ce+材料的激发光谱为一蜂值位于364nm 的非对称单峰宽谱，激发与发射光谱两主峰值间的Stokes位移约为4108cm-1；LiSrBO,：Ce+材料的激发光谱由两子带登加而成，主峰为369nm，其激发与发射光谱两峰值间的 Stokes位移约为4164cm*，LiBaBO，：Ce*材料的激发光谱由两子带叠加而成，主峰为370nm，其激发与发射光谱两峰值间的Stokes位移约为4300cm~1，可见，3种材料的激发光谱均为非对称谱，是由对应Ce3+的5d-+"Fs/z（4)和5d +"F（4/)跃迁吸收产生的两子激发带组成。依据3种材料激发与发射光谱峰值之间的Stokes位移，可知Ce+与 LiCaBO，LiSrBO和LiBaBO三种材料的基质晶格间存在较强的相互作用。在这种相互作用下，激发到较高5d态上的电子，首先无输射弛像到最低念的5d态，然后跃迁到*Fs/2和*Fr/基态产生蓝白色的发光。可见，Ce"激活的这3 种威金属-碱土金属硼酸盐材料均可以被紫外-近紫外InGaN
基金项目：国家自然科学基金项日(50902042)，河北省白然科学基金项月（F2009000209)和河北省教育厅基金项目(2009313)资助
作者简介：王志军，1979年生，河北大学物理科学与技术学院讲师
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