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Sm掺杂NaY(MoO)(WO)高热稳定性荧光粉的制备及发光性能研究

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人工晶体学报 2024年

作者：胡正开杨伟斌熊飞兵郭益升白鑫李明明厦门理工学院福建省光电技术与器件重点实验室厦门理工学院光电与通信工程学院

本文采用高温固相法合成了一系列Na5Y1-x(MoO4)4-y(WO4)y: xSm3+(x=0～0.10， y=0～4)橙红色荧光粉。通过粉末衍射、透射电镜、常温/变温荧光发射谱、荧光激发谱、荧光动态衰减曲线和CIE色度坐标等光谱手段对荧光粉样品的光谱性能进行... 详细信息

本文采用高温固相法合成了一系列Na5Y1-x(MoO4)4-y(WO4)y: xSm3+(x=0～0.10， y=0～4)橙红色荧光粉。通过粉末衍射、透射电镜、常温/变温荧光发射谱、荧光激发谱、荧光动态衰减曲线和CIE色度坐标等光谱手段对荧光粉样品的光谱性能进行了研究。粉末衍射结果表明，合成的样品相位与Na5Y(MoO4)4的标准相一致，Sm3+掺杂与引入(WO4)2-均未改变材料的相结构。在406 nm的激发下，Na5Y0.92(MoO4)3WO4:0.08Sm3+荧光粉在643 nm附近橙红色荧光发射强度最高，继续增加Sm3+的掺杂浓度，存在荧光猝灭现象，浓度猝灭的主要原因归为电偶极-电偶极相互作用。研究发现，Na5Y(MoO4)4基质中掺杂Sm3+会引起电负性改变和晶格畸变，在Na5Y1-x(MoO4)4: xSm3+中引入(WO4)2-阴离子基团，可以弥补因掺杂Sm3+出现的缺陷，改善Na5Y(MoO4)4：xSm3+荧光粉的发光性能。在300～440 K，样品具有优异的热稳定性，荧光发射强度均超过室温时的96%；其CIE色度坐标均位于橙红光区域。综合以上结果表明新型Na5Y1-x(MoO4)4-y(WO4)y:xSm3+橙红色荧光粉在WLED应用上有潜在应用价值。

关键词： Na Y(MoO ) 荧光粉 Sm 掺杂高温固相法荧光发射强度热稳定性白光LED

蓝宝石/石墨烯衬底上蓝光LED外延生长及光电性能

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发光学报 2024年第4期45卷 603-612页

作者：林易展熊飞兵李森林董雪振高默然丘金金周凯旋李明明厦门理工学院福建厦门361024 厦门士兰明镓化合物半导体有限公司福建厦门361026 北京石墨烯研究所北京100095

对在蓝宝石/石墨烯衬底上生长LED(Light-emitting diodes)外延的方法及其对光电性能的改善进行了探究。研究结果表明,蓝宝石/石墨烯衬底具有更低的位错密度,螺位错和刃位错比传统样品分别减少了15.3%和70.8%。拉曼测试也表明蓝宝石/石... 详细信息

对在蓝宝石/石墨烯衬底上生长LED(Light-emitting diodes)外延的方法及其对光电性能的改善进行了探究。研究结果表明,蓝宝石/石墨烯衬底具有更低的位错密度,螺位错和刃位错比传统样品分别减少了15.3%和70.8%。拉曼测试也表明蓝宝石/石墨烯样品受到的压应力小于传统样品。元素分析结果表明,有源区量子阱生长情况较好,In和Ga元素均匀地分布在量子阱中,未发生相互扩散的情况。光电性能测试结果发现,无论是在工作电流还是饱和电流下,蓝宝石/石墨烯样品的LOP(Light output power)都大于传统样品,工作电流和饱和电流下LOP分别增加了18.4%和36.7%,并且效率下降较传统样品有所改善,相较于传统样品效率下降减少了9.9%。从变温测试结果可以得到,蓝宝石/石墨烯样品也表现出较低的热阻、结温和较小的波长偏移,其平均热阻比传统样品低了5.14℃/W。结果表明,在蓝宝石/石墨烯衬底上外延生长的样品对器件的光电性能和散热性能等都有较大的提升。

关键词：蓝宝石/石墨烯晶体质量效率下降散热性能

Sm^(3+)掺杂Na_(5)Y(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))_(y)高热稳定性荧光粉的制备及发光性能研究

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人工晶体学报 2024年第6期53卷 1016-1025页

作者：胡正开杨伟斌熊飞兵郭益升白鑫李明明厦门理工学院光电与通信工程学院厦门361024 厦门理工学院福建省光电技术与器件重点实验室厦门361024

本文采用高温固相法合成了一系列Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))y∶xSm^(3+)(x=0~0.10,y=0~4)橙红色荧光粉。通过粉末衍射、透射电镜、常温/变温荧光发射谱、荧光激发谱、荧光动态衰减曲线和CIE色度坐标等光谱手段对荧光粉样品... 详细信息

本文采用高温固相法合成了一系列Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))y∶xSm^(3+)(x=0~0.10,y=0~4)橙红色荧光粉。通过粉末衍射、透射电镜、常温/变温荧光发射谱、荧光激发谱、荧光动态衰减曲线和CIE色度坐标等光谱手段对荧光粉样品的光谱性能进行了研究。粉末衍射结果表明,合成的样品相位与Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)的标准相一致,Sm^(3+)掺杂与引入(WO_(4))2-均未改变材料的相结构。在波长为406 nm光源的激发下,Na_(5)Y0.92(MoO_(4))3WO_(4)∶0.08Sm^(3+)荧光粉在643 nm附近橙红色荧光发射强度最高,继续增加Sm^(3+)的掺杂浓度,存在荧光猝灭现象,浓度猝灭的主要原因归为电偶极-电偶极相互作用。研究发现,Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)基质中掺杂Sm^(3+)会引起电负性改变和晶格畸变,在Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xSm^(3+)中引入(WO_(4))2-阴离子基团,可以弥补因掺杂Sm^(3+)出现的缺陷,改善Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶xSm^(3+)荧光粉的发光性能。在300~440 K,样品具有优异的热稳定性,荧光发射强度均超过室温时的96%;其CIE色度坐标均位于橙红光区域。以上结果表明新型Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4-y)(WO_(4))y∶xSm^(3+)橙红色荧光粉在WLED应用上有潜在价值。

关键词： Na_(5)Y(MoO_(4))_(4) 荧光粉 Sm^(3+)掺杂高温固相法荧光发射强度热稳定性白光LED

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碱金属离子共掺Sr_(3)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶Dy^(3+)发光性能研究

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人工晶体学报 2024年第1期53卷 97-106页

作者：白鑫杨伟斌熊飞兵李明明胡正开郭益升傅兴宇厦门理工学院光电与通信工程学院厦门361024 厦门理工学院计算机与信息工程学院厦门361024

本文采用高温固相法制备了一系列新型Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+)(x=0~0.40)(摩尔分数)及Sr_(2.68)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.16Dy^(3+),0.16M^(+)(M=Li、Na、K)荧光粉。EDS能谱分析证实该荧光粉中存在Sr、Ga、Ge、O、Dy元素。系列Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+)在350 nm光激发下产生了以568 nm为主波长,对应于^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的强黄光发射。荧光粉的发射光谱显示,其发射强度随Dy^(3+)浓度的增加而变化,且当x=0.16时达到最强。共掺杂碱金属M(M=Li、Na、K)作为电荷补偿离子,其中Li^(+)对增加Dy^(3+)的发射强度效果最明显,使得荧光粉的发射强度提高到没有电荷补偿离子时的2倍。此外,随着Dy3+掺杂浓度的提高,荧光粉的荧光寿命不断减少。最后探讨了荧光粉Sr_(2.68)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.16Dy^(3+),0.16Li^(+)的CIE色度坐标和热稳定性,其CIE色度坐标为(0.3719,0.4046),位于黄色区域,在453 K的发光强度约为其室温发光强度的95.5%。因此,Dy^(3+),Li^(+)共掺杂Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)荧光粉是潜在的显示器件和白光LED器件候选材料。

关键词： Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xDy^(3+) 高温固相法电荷补偿剂光致发光热稳定性荧光寿命

新型NaY(MoO):Eu红色荧光粉的制备和发光性能研究

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材料科学与工艺 2022年

作者：林易展杨伟斌李浩来凌爽熊飞兵厦门理工学院光电与通信工程学院

目前在LED应用领域，高色温、低显指等问题对白光LED(WLED)的实际应用存在限制，制备一种能够有效发出红光的发光材料，对促进WLED的发展具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列NaY(MoO):xEu(x = 0.1～0.9)荧光粉，利用X射线粉...

目前在LED应用领域，高色温、低显指等问题对白光LED(WLED)的实际应用存在限制，制备一种能够有效发出红光的发光材料，对促进WLED的发展具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列NaY(MoO):xEu(x = 0.1～0.9)荧光粉，利用X射线粉末衍射仪对样品的物相结构进行研究，XRD测试结果表明，NaY(MoO):Eu样品的衍射图与纯相NaY(MoO)完全一致，说明Eu掺杂对NaY(MoO)的晶体结构未产生显著改变。使用荧光粉激发光谱与热猝灭分析系统对样品的发光性能进行了表征，结果显示，NaY(MoO):xEu荧光粉在393 nm波长紫外光激发下，发射出峰值波长在614 nm的强红光，通过研究该样品不同掺杂浓度的荧光发射谱，确认Eu的最佳掺杂浓度为x = 0.7，其浓度猝灭机制为Eu之间的电偶极-电偶极相互作用。用紫外可见分光光度计探究了NaY(MoO):0.7Eu样品的热稳定性，分析表明，在293～453 K范围内其具有良好的热稳定性，且在423 K时NaY(MoO):0.7Eu样品的荧光发射强度约为室温的81%。利用稳态-瞬态光谱仪探究了NaY(MoO):xEu样品的荧光寿命，研究发现，样品的荧光寿命在浓度猝灭之前随着掺杂浓度的提高而增大，浓度猝灭后不断减小。用CIE1931 XYZ色度系统对NaY(MoO):xEu(x =0.1～0.9)样品进行表征，结果显示，NaY(MoO):xEu(x = 0.1～0.9)的色坐标均位于红色区域，未发生漂移。研究表明，Eu掺杂NaY(MoO)荧光粉在白光LED领域将具有潜在的应用前景。

关键词：

低热猝灭新型Sr_(3)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶Sm^(3+)橙红色荧光粉

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发光学报 2022年第6期43卷 879-890页

作者：杨伟斌熊飞兵杨寅周琼谢岚驰凌爽罗新厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024 厦门理工学院福建省光电技术与器件重点实验室福建厦门361024

采用高温固相法制备一系列新型Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)(x=0~0.20)及Sr_(2.88)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶0.06Sm^(3+),0.06M(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))荧光粉,通过物相形貌、荧光光谱、热稳定性及CIE色度坐标等分析手段对样品性能进行了详细研究。根据不同掺杂浓度Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)的荧光发射谱,发现Sm^(3+)最佳掺杂浓度为x=0.06,其荧光浓度猝灭归因于Sm^(3+)之间的电偶极-电偶极相互作用。研究发现,通过共掺杂M(M=Li^(+),Na^(+),K^(+))做电荷补偿离子可以提升Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)的发光性能。此外,随着Sm^(3+)掺杂浓度提高,其荧光寿命不断减小。最后探讨了Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)的CIE色度坐标和热稳定性,其CIE色度坐标位于橙红光区域,且在423 K的发光强度大概为其室温的95%。研究表明,Sr_(3-x)Ga_(2)Ge_(4)O_(14)∶xSm^(3+)作为新型橙红荧光粉有望应用于白光发光二极管(WLED)。

关键词： Sr_(3)Ga_(2)Ge_(4)O_(14) Sm^(3+) 电荷补偿剂光致发光白光发光二极管(WLED)

新型Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶Eu^(3+)红色荧光粉的制备和发光性能研究

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材料科学与工艺 2023年第2期31卷 69-75,82页

作者：林易展杨伟斌李浩来凌爽熊飞兵厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024

目前在LED应用领域,高色温、低显指等问题对白光LED(WLED)的实际应用存在限制,制备一种能够有效发出红光的发光材料,对促进WLED的发展具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xEu^(3+)(x=0.1~0.9)荧... 详细信息

目前在LED应用领域,高色温、低显指等问题对白光LED(WLED)的实际应用存在限制,制备一种能够有效发出红光的发光材料,对促进WLED的发展具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xEu^(3+)(x=0.1~0.9)荧光粉,利用X射线粉末衍射仪对样品的物相结构进行研究,XRD测试结果表明,Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶Eu^(3+)样品的衍射图与纯相Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)完全一致,说明Eu^(3+)掺杂对Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)的晶体结构未产生显著改变。使用荧光粉激发光谱与热猝灭分析系统对样品的发光性能进行了表征,结果显示,Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xEu^(3+)荧光粉在393 nm波长紫外光激发下,发射出峰值波长在614 nm的强红光,通过研究该样品不同掺杂浓度的荧光发射谱,确认Eu^(3+)的最佳掺杂浓度为x=0.7,其浓度猝灭机制为Eu^(3+)之间的电偶极-电偶极相互作用。用紫外可见分光光度计探究了Na_(5)Y_(0.3)(MoO_(4))_(4)∶0.7Eu^(3+)样品的热稳定性,分析表明,在293~453 K范围内其具有良好的热稳定性,且在423 K时Na_(5)Y_(0.3)(MoO_(4))_(4)∶0.7Eu^(3+)样品的荧光发射强度约为室温的81%。利用稳态-瞬态光谱仪探究了Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xEu^(3+)样品的荧光寿命,研究发现,样品的荧光寿命在浓度猝灭之前随着掺杂浓度的提高而增大,浓度猝灭后不断减小。用CIE1931 XYZ色度系统对Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xEu^(3+)(x=0.1~0.9)样品进行表征,结果显示,Na_(5)Y_(1-x)(MoO_(4))_(4)∶xEu^(3+)(x=0.1~0.9)的色坐标均位于红色区域,未发生漂移。研究表明,Eu^(3+)掺杂Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)荧光粉在白光LED领域将具有潜在的应用前景。

关键词：发光性能高温固相反应荧光粉 Na_(5)Y(MoO_(4))_(4)∶Eu^(3+) 白光LED

Sm掺杂SrYSbO红色荧光粉的制备及发光性能研究

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化工新型材料 2022年

作者：谢岚驰罗新杨伟斌杨寅徐飞翔熊飞兵厦门理工学院光电与通信工程学院

采用高温固相法合成新型SrYSbO∶Sm红色荧光粉。使用X射线衍射仪(XRD)、荧光粉激发光谱与热猝灭分析系统、稳态-瞬态光谱仪等手段对样品的物相结构、光致发光光谱、荧光淬灭等性能进行分析。结果表明：合成的样品不含杂质相，在405nm光...

采用高温固相法合成新型SrYSbO∶Sm红色荧光粉。使用X射线衍射仪(XRD)、荧光粉激发光谱与热猝灭分析系统、稳态-瞬态光谱仪等手段对样品的物相结构、光致发光光谱、荧光淬灭等性能进行分析。结果表明：合成的样品不含杂质相，在405nm光激发下可以发射出色坐标为(0.598，0.399)的红光；Sm最佳掺杂浓度为2.0%；Sm之间的交换相互作用是导致SrYSbO∶Sm样品荧光浓度猝灭发生的原因；SrYSbO∶0.020Sm样品的荧光寿命为1.37ms，在293～480K之间具有比较好的热稳定性。因此，SrYSbO∶Sm红色荧光粉有望作为白光LED用红色荧光粉。

关键词：

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SrSbO:Dy荧光粉的制备及其发光性能

人工晶体学报 2022年

作者：李浩来杨伟斌林易展凌爽熊飞兵厦门理工学院光电与通信工程学院

采用高温固相法制备了一系列新型SrSbO:xDy(x=0～0.35)(摩尔分数)荧光粉，并研究了SrSbO:xDy的物相结构、发光性能、热稳定性以及荧光寿命。在350 nm光激发下，SrSbO:xDy可以检测到中心波长在482 nm处的蓝光发射带和中心波长在576 nm处...

采用高温固相法制备了一系列新型SrSbO:xDy(x=0～0.35)(摩尔分数)荧光粉，并研究了SrSbO:xDy的物相结构、发光性能、热稳定性以及荧光寿命。在350 nm光激发下，SrSbO:xDy可以检测到中心波长在482 nm处的蓝光发射带和中心波长在576 nm处的黄光发射带，当x=0.056时，Dy浓度猝灭，SrSbO:0.056DyCIE色坐标为(0.3408，0.3493)，猝灭机理归因于电偶极-电偶极相互作用。当x=0.14时，该荧光粉可以发出色坐标为(0.3109，0.3140)的白光。此外，SrSbO:xDy在453 K的发光强度大约为室温的83.3%，表现出良好的热稳定性。综合以上研究结果表明，SrSbO:xDy有望用于紫外光激发的白光发光二极管器件中。

关键词：