Eu_3_掺杂的ZnO微晶玻璃的制备及其发光性能.docx

Eu3+掺杂的ZnO微晶玻璃的制备及其发光性能黄晟辰,赵高凌,BahramGhaemi,汪建勋,韩高荣(浙江大学材料科学与工程系硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027)【摘要】通过熔融热处理方法得到了Eu3+掺杂氧化锌微晶玻璃。利用XRD、透射电子显微镜研究了热处理后微晶玻璃的微结构。利用发射光谱研究了其发光性能。结果表明,样品在750℃热处理2h后,在玻璃网络中形成了尺寸约10nm的ZnO纳米晶。结构研究显示结晶后Eu3+进入了ZnO晶格之中。发射光谱显示其发光性能随着ZnO含量的增加以及热处理时间的增加而显著增强。【关键词】ZnO;微晶玻璃;Eu2O3;发光性能中图分类号:TQ171173+3文献标识码:AEu3+StructuresandOpticalPropertiesofIonDopedZinc2alumino2silicateGlass2ceramicsHUANGSheng2chen,ZHAOGao2ling,BahramGhaemi,WANGJian2xun,HANGao2rong(StateKeyLabofSiliconMaterialandDepartmentofMaterialsScienceandEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Eu3+iondopedzinc2alumino2silicateglass2【Abstract】Inordertoinvestigatetheopticalpropertiesofceramicswhichwerepreparedbymeltingandheattreatingprocesses,differentialthermalanalysis,X2raypowderdiffractometry,andtransmissionelectronicmicroscopyhavebeencarriedouttostudythemicrostructureofthesamples.Photoluminescencespectrahavebeenmeasuredtostudytheopticalpropertiesofthesamples.TheresultsshowedthatZnOcrystalswithasizeofabout10nmwereformedafterhavingbeenheat2treatedat750℃for2hours.SphericalZnOnanocrystalsweredistributedintheglassmatrix.TheX2raydiffractionpeakpositionsofthesamplesshowedthattheEu3+hasenteredintotheZnOnano2crystals.WiththeincreaseofZnOcontentandheattreatmenttimetheluminescenceintensityincreasedsignificantly.TheluminescenceintensityalsoincreasedwithincreasingconcentrationofdopedEu3+.【Keywords】ZnO;glass2ceramics;Eu2O3;luminescence白光二极管的起始材料;激子结合能高达60meV,比室温离化能26meV高出很多,其激子在室温下也是稳定的,这将大大降低其室温下的激发阀值,因此和ZnSe,ZnS,GaN等其他Ⅱ2Ⅵ族半导体材料相比,ZnO更适合在室温甚至更高的温度下实现大功率的激光发射[223]。ZnO的这些独特性质引起了研究者的极大兴趣,近年来大量与ZnO相关的研究成果被发表,不过这些研究主要集中在ZnO薄膜[4],单晶[5]和粉体[6]等1引言ZnO作为一种新型宽禁带直接带隙Ⅱ2Ⅵ族半导体材料,其在光学领域拥有巨大的潜能[1]。ZnO的禁带宽度远高于其他Ⅱ2Ⅵ族半导体材料,达到了3137ev,发射波长相当于紫外368nm,非常适合制备短波长发光器件,如紫2蓝光发光二极管(LEDs),可作为收稿日期:2011210214;修订日期:2011212220基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目作者简介:黄晟辰(1988-),男,硕士。E-mail:hscsxl@。通讯作者:赵高凌(1965-),女,博士,教授,主要从事光电功能材料方面的研究。E-mail:glzhao@。材料科学与工程学报2012年2月·38·HithachiF24500型荧光光谱仪测定发射光谱,功率为150w的Xe灯左右激发源。方面,而关于ZnO微晶玻璃的报道却还很少。微晶玻璃,一般是通过对玻璃进行进一步