基于Dy³⁺掺杂YVO₄荧光粉的发光特性与温度传感

摘要

采用固相法合成了YVO₄:xDy³⁺（x=0～7%）荧光粉，并通过XRD和SEM对其结构和形貌进行了表征.测试研究了YVO₄:xDy³⁺的激发和发射光谱，以及YVO₄:xDy³⁺荧光粉的浓度和温度对发光性能的影响及其温度传感性能.XRD结果表明Dy³⁺成功进入了YVO₄晶格中.SEM结果表明样品为表面光滑的砖状微米级颗粒，平均晶粒大小约为1.759μm.光致发光结果表明：在325 nm光激发下，Dy³⁺的主要特征峰为485 nm的蓝光和574 nm的黄光，分别归属于⁴F_9/2→⁶H_15/2和⁴F_9/2→⁶H_13/2跃迁.Dy³⁺掺杂物质的量分数为1%时的发光最强，产生浓度猝灭的原因是电偶极-偶极相互作用.YVO₄:xDy³⁺的变温光谱与室温下的相似，但是随温度的升高，485 nm和574 nm处的发光存在热猝灭现象，二者的热猝灭激活能分别为0.441 eV和0.479 eV;455 nm和485 nm处发光峰能级属于热耦合能级，其发光强度随温度的变化趋势相反，可用于温度传感研究.对455 nm和485 nm处发光峰进行荧光强度比拟合，得到Dy³⁺热耦合能级的有效能级差为947 cm^-1,相对灵敏度为1 361.77/T²,最大相对灵敏度为1.5%·K^-1.

关键词

光致发光 / 浓度猝灭 / 温度猝灭 / 温度传感