Dy3+激活的磷灰石结构氧化物的制备及发光性能研究(2)
稀土发光材料发光的原因是掺杂的稀土离子内部的电子跃迁。稀土元素离子的电子构型中的4f壳层未填满且被外层的5s2、5p6、电子屏蔽，使稀土元素的类线性光谱极其复杂。分析其电子能级组态，研究其特性，尤其是发光特性具有重要意义。稀土离子未填满的4f电子层相对较低能量的组态(4fn5d1、4fn-16s1和4fn-16p1)就产生了很多的能级，其中存在的有些能及间相互重叠使能级更加的复杂。在有可能存在的离子组态中，4fn的能量最低，在光谱性质的研究中最为重要。产生稀土离子吸收光谱分为三种情况：f→f跃迁；f→d跃迁：电荷跃迁。f→f跃迁是由fn组态内不同J能级间跃迁产生的光谱；f→d跃迁与f→f跃迁不同，这种跃迁是组态之间的能级跃迁；配体向金属离子的电荷跃迁为电荷跃迁，是电荷密度从单个配体分子轨道向金属离子轨道的重新分配。
稀土离子的发光特性分为三种：一是没有荧光的离子(C3+、Y3+、La3+、Lu3+)和不易产生荧光的离子(Gd3+)二是能够产生很强荧光的离子(Sm3+、Eu3+、Tb3+和Dy3+)；还有产生弱荧光的稀土离子(Sm3+、Eu3+、Tb3和Dy3+)。发光材料的发光特性的影响因素有很多，比如紫外光照射的稳定性、温度的特性、颗粒的特性和化学稳定性等。目前研究最多的是发红光的Eu3+和Dy3+。
稀土发光材料的特性，使得其在照明、医疗检查、探测和防伪技术等领域被广泛应用[1]。目前已经研制并实现商业应用的蓝光芯片和黄色荧光粉匹配的白光LED。这种方法得到的白光具有亮度高，制备工艺简单，成本低廉等优点，已经广泛应用在办公照明领域。但是由于黄色荧光粉YAG：Ce光谱中缺乏红色可见光成分，使得采用该种方式获得的白光显色指数低、色温值高，为冷白光，不能满足人们喜欢的暖白光照明，而暖白光正是家庭照明所喜欢的。近年来，开发的近紫外芯片和三基色荧光粉复合获取白光的方式，该种方式具有显色性好，色温可调范围光等特点，具有很大的应用潜力，因此已经成为当前照明领域的研究热点[8]。磷酸盐体系具有物理化学稳定性好、抗氧化、抗潮以及不与封装树脂作用等优点，常用来作为LED用荧光粉的基质，如：Ca5Y3Na2(PO4)F2：Dy3+[2-3]。研究结果显示，目前尚无Dy3+掺杂Ca5Y3Na2(PO4)F2：Dy3+的报道。本文制备了三价稀土离子Dy3+掺杂的Ca5Y3Na2(PO4)F2：Dy3+样品，并对其发光性能进行了研究。
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