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摘要：本文研究了荧光粉LiGd(MoO4)2的合成技术，并讨论了合成条件对荧光粉发光性能的影响，以及掺杂浓度、合成温度对材料光学性能的影响。本实验中使用高温固相方法来制备荧光粉。实验过程中，通过改变各项参数，包括改变掺杂元素Eu3+的含量、合成温度等手段，制备出一系列不同的Eu3+：LiGd(MoO4)2荧光粉材料。然后使用XRD、紫外可见荧光测试等分析手段对制备出的不同的样品粉体进行分析表征。 根据对分析结果的比较来确定最佳的Eu3+掺杂浓度的实验方案，从而获得发光强度较强的LiGd(MoO4)2荧光粉。研究中发现，Eu3+的掺杂量是获得实验结果的主要影响因素，其直接影响反应产物中目标产物的纯度。实验结果表明Eu3+掺杂制得的荧光粉属于四方晶系的白钨矿结构。有望成为 LED 的优良发光材料。36104
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毕业论文关键词：Eu3+ ；钼酸盐；高温固相法；
LEDThe study of Eu3+:LiGd (MoO4) 2 for the tunable light ofblue light and ultraviolet LED excitation
Abstract: This paper studies phosphor LiGd(MoO4)2 synthesis technology and discusses theinfluence of synthetic conditions on the luminescent properties of phosphor and dopingconcentration, synthesis temperature on optical properties of the material. In this experiment,the high temperature solid state method was used to prepare the phosphors. During theexperiment, a series of different Eu3+: LiGd(MoO4)2 phosphors were prepared by changing thecontents of Eu3+and temperature. Then, the samples were prepared by XRD and UV visiblefluorescence test. In comparison the results of the analysis, we determine the best Eu3+dopingconcentration of the experimental program and obtain a strong LiGd(MoO4)2 phosphors. It isfound that Eu3+-doped amount is obtained main factors affecting the experimental results,which has a direct impact on the purity of the target product in the reaction product. Theexperimental results show that the scheelite structure of Eu3+phosphors prepared belong totetragonal. LED is expected to become a good luminescent material.
Keywords：Eu3+；molybdate；high temperature solid-state reaction；LED
目录
1绪论1
1.1白色发光二极管1
1.1.1白色LED介绍1
1.1.2白色LED的实现方式1
1.2稀土发光材料.2
1.2.1稀土发光材料的介绍和发展2
1.2.2以钼酸盐为基质的发光材料的国内外发展3
1.3高温固相合成法4
1.4X射线衍射技术4
1.5荧光光谱测试5
1.6课题目的和创新6
1.6.1课题研究目的.6
1.6.2课题创新6
2实验7
2.1原料和设备7
2.1.1实验原料7
2.1.2实验设备7
2.2制备流程8
2.3样品的测试与表征9
2.3.1样品的结构表征9
2.3.2样品的荧光性能表征9
3结果与讨论.9
3.1样品的XRD分析9
3.2LiGd1－xEux(MoO4)2荧光粉的激发光谱10
3.3LiGd1－xEux(MoO4)2荧光粉的发射光谱11
3.4煅烧温度对发光性质的影响12
3.5Eu3+浓度对发光性质的影响.13
4结论15
致谢16
参考文献17
1 绪论
1.1 白色发光二极管
1.1.1 白色LED 介绍白色发光二极管（LED），所谓的新一代固态光源，是目前的照明行业的研究重点。白光 LED 具有效率高，寿命长，可靠性，安全性，环保性的特点。它被认为是最重要的固态光源，有可以替代目前广泛使用的白炽灯和荧光灯的潜力。白光 LED（PC）是一种新型的固态光源的产生，三色荧光粉是由紫外 InGaN 或蓝色 GaN芯片激发产生白光。为了提高白色发光固态器件的能效，特别注意了可在近紫外范围内激发（350–400 nm）的新型荧光体的发展[1]。目前，用于获得白光的最常见的方法是一个将黄色荧光粉和蓝色 GaN 芯片结合。然而，在“'蓝+黄”白色 LED 中存在一些问题：如显色指数低、发光效率低。另一个保证获得白光的方法是将红，绿，和蓝色发光荧光体与近紫外 LED 芯片结合，这是一个在材料和发光研究上的当前焦点。红色发光荧光体在白色 LED 上使用的硫化物基体材料如：CaS∶Eu 2+，SrY 2—S4：Eu 2+，Y2O2S：Eu 3+，和ZnCdS：Cu，Al 仍然受到商业限制[2]。然而，使用这些硫化物基体材料有许多缺点，如化学不稳定性，高宽，效率低。因此，重要的是要找到新的红色荧光粉为白色LED 所用。随着荧光灯的问世，使照明光源实现了节电节能的目标，但对人的视力影响较大，并且灯内的汞在高温加热后会对人体和环境造成不利影响。因此，白光 LED 作为一种新型的绿色环保照明光源，极有希望在照明领域占据主导地位，使 21 世纪进入以白光 LED为代表的新型照明光源时代[27]。1.1.2 白色LED 的实现方式目前无机材料白光 LED 的实现主要有以下几种方案：（1）经典的黄色荧光粉（如YAG:Ce3+）包覆蓝光 LED 芯片，二者复合产生白光。这种白光 LED 可以广泛应用于白光长寿命交通灯、汽车探照灯、户外灯、闪光灯、隧道灯等。由于其色温较高，所以颜色表现为冷白光。（2）许多更为复杂的应用如室内灯光需要暖白光，这就要就光源有一个良好的显色指数。可以选择在光源中加入红光组建，从而表现出低色温。为了达到这个目标，可以通过(Ga,In)N 蓝光 LED 结合绿光荧光粉和红光荧光粉实现。（3）最理想的是(Ga,Al)N UV-LED 结合红、绿、蓝三基色荧光粉发出白光。这种方法的优点是其使用三种不同的宽发射带光源，可以在色坐标图上实现宽的色域及好的显色指数，这种白光更加接近日光色。（4）红、绿、蓝三基色 LED直接复合产生白光，这种方法的关键问题在于不同的 LED 芯片的控制电路不同，难以协调整合。另外 LED 芯片本身的成本很高，难以实现大规模应用。由于蓝光和紫外 LED产生的光辐射强度大于汞电离放电产生的强度，所以需要荧光猝灭浓度大基质辐射稳定的荧光粉[4]。