锡酸钙体系发光材料的研究
仪、 微机热分析仪和荧光光谱仪的研究来表征 CaSnO3体系发光材料。 本文对 CaSnO3:Tb3+发光材料的物相、发光性能、余辉衰减、热释光进行了系统的分析。在此基础上对
CaSnO3:Tb3+
发光材料改性，添加碱金属来改变其发光性能。合成 Tb3+掺杂
CaSnO3荧光粉表现出强烈的紫外线激发下发光。4611
关键词：CaSnO3:Tb3+
；碱金属；长余辉；发光材料
Study of CaSnO3 System Luminescent Materials
Abstract：Green long lasting phosphors of CaSnO3:Tb3+
have been successfully synthesized by
solid-state reaction. The CaSnO3 phosphors have been investigated using thermal analysis,
X-ray diffraction, and scanning electron microscopy. Furthermore, luminescence properties of
CaSnO3:Tb3+
phosphors, including luminescence properties, the afterglow decay, thermo
luminescence, are also systematically discussed in this paper. To enhance luminescence
properties ,alkali ions(Na
+
、K+
) had been added into CaSnO3:Tb3+
.The synthesized Tb3+
doped
CaSnO3 phosphors show intense luminescence under ultraviolet excitation.
Key Words: CaSnO3:Tb3+
; Alkali ions; Afterglow; Luminescent Materials1 前言. 1
1.1 课题意义 1
1.2 锡酸盐长余辉材料的发光模型. 1
1.2.1 空穴转移模型. 1
1.2.2电子陷阱模型 2
1.3 课题目的 3
1.4 研究内容 3
1.5 锡酸钙体系长余辉发光材料的研究进展 4
1.6 研究方案 4
2 实验部分 5
2.1 实验原材料和药品. 5
2.2 实验用仪器设备 5
2.3 制备方法的选择 6
2.4 制备样品 7
2.5 工艺优化 7
2.5.1烧结温度的影响. 7
2.5.2 Tb3+
掺杂浓度的影响 8
2.5.3共掺碱金属的影响. 8
2.6 检测表征 8
3 结果与讨论. 9
3.1 烧结温度的影响 9
3.2 TB3+
掺杂浓度的影响. 11
3.2.1对相组成的影响. 11
3.3 余辉性质 14
3.3.1 单一掺杂Tb3+
锡酸钙体系发光材料余辉性质. 14
3.3.2 共掺杂碱金属离子的样品的余辉性能. 17
4 结论. 22
致 谢 23
参考文献 24
1 前言
1.1 课题意义
随着光电器件、磁性材料和存储器件的快速发展，纳米结构材料尤其是稀土离子掺杂
材料的制备和性能优化颇受关注。具有 4f 电子轨道的稀土元素化合物，由于其独特的电
子结构和多样化的跃迁模式而产生特异性强又窄的吸收和发射光谱谱线，具有奇特的光
学、电学和磁学性能，应用前景十分广阔。锡酸钙是一种钙钛矿结构的锡酸盐。理想的钙
钛矿是绝缘体， 这与其所有的格位都被阳离子和阴离子占据并被强烈的离子键牢固地束缚
在格点上有关，因此该类材料具有高硬度、高熔点和各向异性的特征。但是，由于离子半
径失配、偏离化学组分整比等原因所产生的钙钛矿结构的变体则具有完全不同的性能，这
种微小的结构偏离常常会引起非常明显的性能改变。 因此钙钛矿结构晶体的电学性能被人
们广泛研究，在高性能电容器的工业生产中也倍受关注。近年来，钙钛矿体系氧化物在发
光材料方面的研究也引起了人们极大的兴趣。
1.2 锡酸盐长余辉材料的发光模型
锡酸盐长余辉发光材料是一类蓄光材料，它可以吸收紫外光、自然光或人工可见光并
将光能储存起来，在光源撤去以后较长时间内，以可见光的形式将能量缓慢释放出来，余