BaZnOS:Bi3+荧光粉的制备及光学性能研究

罗娟; 陈世碧; 李孝斌; 郑小州; 王昶; 岳励; 徐慢; 戴武斌

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202303001

武汉工程大学学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (2) : 162 -166. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202303001

BaZnOS:Bi³⁺荧光粉的制备及光学性能研究

罗娟, 陈世碧, 李孝斌, 郑小州, 王昶, 岳励, 徐慢, 戴武斌

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摘要

以碳酸钡、硫化锌和氧化铋为原料，采用高温固相法合成了一系列铋（Bi）掺杂BaZnOS的蓝绿色荧光粉。研究了BaZnOS中Bi的位点占据、晶胞变化及其发光特性之间的相关性。在BaZnOS中，根据离子配位相同及半径相似原理，Ba位点是Bi最适合和稳定占据的位点。由于Bi³⁺的半径略小于Ba²⁺的半径，导致掺杂过后的晶胞参数有所缩小。在波长为372 nm的紫外光激发下，BaZnOS和BaZnOS:Bi³⁺在400～600 nm处都显示出非常宽的发射带。其中未掺杂的BaZnOS发光归因于合成过程中的氧空位缺陷，掺杂Bi³⁺后，Bi³⁺结合到BaZnOS的晶格中，由于Bi³⁺的³P_1,0→¹S₀跃迁，最终使位于400～600 nm处的光致发光进一步增强2～3倍。通过色坐标计算，所制备的BaZnOS:Bi³⁺荧光粉色坐标均位于蓝绿色区域，可作为与红光协调发射白光的潜力荧光粉，用于白光发光二极管领域。