高掺杂Ce,Gd(Y3-x-yCexGdy)Al5O12荧光粉的发光下降及温度猝灭特性
Luminescence Reduction and Thermally Induced Luminescence Quenching of Ce, Gd Highly Doped (Y3-x-yCexGdy)Al5O12 Phosphors for White LEDs
作者单位
褚明辉 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033 
刘学彦 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033 
吴 庆 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033
中国科学院研究生院北京 100049 
王 健 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033
中国科学院研究生院北京 100049 
蒋大鹏 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033 
申德振 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033 
赵成久 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033 
侯凤琴 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春 130033 
摘要: 采用高温固相法分别合成了不同Ce浓度掺杂的和固定Ce浓度为0.06不同Gd浓度掺杂的Y3Al5O12(YAG)系列荧光粉,通过测量其激发、发射光谱、漫反射光谱、荧光寿命和变温发射光谱,研究了掺杂元素的浓度对荧光粉发光性能的影响以及荧光粉发光的温度猝灭性质。研究结果表明:荧光粉发光强度随着Ce3+掺杂浓度和Gd3+掺杂浓度的提高均呈下降趋势。分析发现,荧光粉发光强度下降并非主要由浓度猝灭所引起,而是由于高浓度掺杂下发生YAG基质与Ce3+对激发光的竞争吸收,导致Ce3+对激发光的吸收量减少,从而影响发光强度。温度实验表明,随着温度的升高,荧光粉发光强度下降。Ce含量的改变对YAG∶Ce荧光粉的热猝灭性质影响较小,Gd的掺杂使荧光粉的发射波长向长波方向移动,同时热猝灭现象严重。
关键词: YAG∶Ce  白光LED  发射光谱  发光强度  温度猝灭
基金项目: 
Abstract: Two series of Y3-xCexAl5O12 and Y2.94-yGdyCe0.06Al5O12 phosphors were synthesized by high-temperature solid reaction method. The influences of doped elements on the luminescence properties were studied by measuring excitation spectra, emission spectra, reflectance spectra, fluorescence lifetimes and the dependence of luminescence intensity on temperatures. The results show that the intensity of the luminescence decreases with the increase of doping concentration. The luminescence decrease is attributed to the partly absorbed excitation photons by YAG host. It means that the host with high doping competes with Ce3+ center for absorbing excitation energy. The competition leads to less Ce3+ excited and weaker luminescence intensity. The luminescence intensity in YAG∶Ce phosphors is affected by temperature significantly, and the intensity of the luminescence decreases with the increase of temperature. Moreover, the thermal quenching of YAG∶Ce phosphors is affected strongly by the concentration of Gd rather than Ce.
Keywords: YAG∶Ce  white LED  emission spectra  luminescence intensity  thermal quenching
 
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褚明辉,刘学彦,吴 庆,王 健,蒋大鹏,申德振,赵成久,侯凤琴.高掺杂Ce,Gd(Y3-x-yCexGdy)Al5O12荧光粉的发光下降及温度猝灭特性[J].无机化学学报,2010,26(2):183-189.
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