Синтез и исследование люминофоров с длительным послесвечением на основе оксосульфида иттрия

• Автор: Богатырева, Алла Александровна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы V

1.1 Люминофоры с длительным послесвечением

1.1.1 Общие представления

1.1.2 История развития ЛДП.

1.1.3 Механизм длительного послесвечения.

1.2 Оксосульфиды РЗЭ и иттрия синтез и свойства

1.2 Л Строение и люминесцентные свойства.

1.2.2 Методы синтеза люминофоров на основе оксосульфидов иттрия и РЗЭ.

1.2.3 Свойства оксосульфидов РЗЭ и иттрия

1.3 Люминофоры на основе оксосульфида иттрия, активированного ионами РЗЭ.
1.4 Активация У ионами нередкоземельных элементов.
1.5 Выводы. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. Методика эксперимента
2.1 Исходные вещества.
2.2 Методы синтеза
2.3 Методы исследования.
2.3.1 Измерение гранулометрического состава
2.3.2 Рентгенофазовый анализ.
2.3.3 Электронномикроскопический анализ
2.3.4 Определение относительной яркости послесвечения
2.3.5 Измерение спектров свечения
2.3.6 Исследование с применением метода термостимулированной люминесценции ТСЛ.
2.3.7 Измерение яркости антистоксовой люминесценции
ГЛАВА 3. Результаты исследований и их обсуждение.
3.1 Исследование физикохимических закономерностей процесса формирования и люминесцентных свойств ЛДП желтого цвета свечения на основе оксосульфида иттрия
3.1.1 Исследование влияния элементов , 1, IV и V групп на люминесцентные свойства оксосульфида иттрия..
3.1.2 Исследование физикохимических закономерностей процесса формирования ЛДП на основе оксосульфида иттрия, активированного ионами титана в различных средах
3.1.3 Изучение влияния состава на люминесцентные свойства УТ
3.1.4 Люминесцентные свойства системы УМ
3.1.5 Установление закономерности составсвойство для ЛДП УТ,М
3.1.6 Выводы
3.2 Дополнительная активация ЛДП состава УТМ ионами некоторых РЗЭ
3.2.1 Изучение влияния ионов РЗЭ на яркость послесвечения ЛДП УТ,М
3.2.2 Ионы Се3, Рг3 и ТЬ3 как тушители люминесценции УТ,МЙ
3.2.3 Влияние ионов 8т3, Еи, и УЬ3 на светотехнические характеристики УТ,У.
3.2.4 Изучение влияния ионов 3, Эу3, Ег3, Но3 и Тт3 на люминесцентные параметры люминофора УТ,М
3.2.5 Выводы.
3.3 Однокомпонентний многофункциональный люминофор состава УУЬ,Ег,Т,М.
3.3.1 Выводы.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


При наличии рядом с этими ионами свободных электронов или дырок возможно образование метастабильных ионов типа Тт2 или Оу4 . Ионизация и восстановление ионов в люминофоре обычно требуют высокотемпературной обработки. Например, чтобы восстановить ТЬ4 до ТЬ в процессе получения СаАОТЬ, образец должен быть прокален при С в течение двух часов в восстановительной атмосфере например, в 2 5Н2 . Одной из характеристик электронных ловушек является их глубина, определяемая как количество энергии, необходимое для высвобождения электрона из ловушки. Глубина ловушек может быть от нескольких десятых эВ до нескольких эВ. Так как для высвобождения электрона необходима тепловая энергия, то при расчете интенсивности высвобождения учитывается температура
Л ехр 1. Е глубина ловушки, и Г температура 2. Механизм захвата электрона в ловушку обычно связывается с возбуждением электрона, принадлежащего центру свечения и переходу его с основного уровня на возбужденный. Освобождение такого электрона связано с процессом делокализации ион окружен принадлежащими ему электронами, после фотовозбуждения электроны могут делокализоваться и распределяться по объему решетки основы. Этот, процесс называю ъ фото ионизацией . Если возбужденное состояние электрона немного ниже полосы проводимости основы, то делокализация может иметь место за счет дополнительной энергии фононов. Этот механизм называется термоионизацией . Взаимодействие электронфонон способно вызвать возвращение электрона на более низкий энергетический уровень иона и испускание энергии, или на возбужденный уровень соседнего иона полосу проводимости и миграцию в пределах решетки основы в качестве свободного электрона. Высвобождение электронов с уровнейловушек может происходит несколькими путями. Тепловое высвобоосдение связано с процессом взаимодействия электронфонон. Этот процесс рассматривается как один из основных путей высвобождения электронов и связывается со временем послесвечения ЛДП при различных температурах, что обусловливает возможности их применения в основном при комнатной температуре 2. При фотостимулированной люминесценции вместо тепловой энергии для освобождения электрона используется энергия фонона. В большинстве случаев для фотостимулированной люминесценции глубина уровнейловушек не очень велика, и люминофор может не обладать длительным послесвечением при комнатной температуре. Кроме того, для высвобождения электронов может использоваться механическая энергия. Этот процесс называют трибо или механолюминесценцией. При длительном влиянии механического напряжения на ЛДП электроны высвобождаются, и послесвечение увеличивается . Оксосульфиды редкоземельных элементов РЗЭ 2, где М , , и , пространственная группа 3 рис. В полупроводники. Они используются около лет в качестве основы для поликристаллических фото, катодо и рентгенолюминофоров, а также лазерных кристаллов . Авторы , описывают фотопроводимость оксосульфидов иттрия, активированных ионами 3, V, 3 при УФвозбуждении, которая определяется мелкими акцепторными уровнями, образованными собственными дефектами оксосульфидов. Кроме того, оксосульфиды, активированные Еи3, возбуждаемые катодными и рентгеновскими лучами, показывают фосфоресценцию, которая длится несколько минут даже при комнатной температуре. Описывается также явление накопления энергии1 в люминофорах на основе оксосульфидов энергия, используемая для возбуждения этих материалов может накапливаться месяцами в соответствующих условиях например, ниже 0 К в 2, а затем высвобождаться в виде излучательных переходов 3 при ИК или термической стимуляции. Предположительно ответственными за фотопроводимость, длительную фосфоресценцию и явление накопления энергии являются собственные дефекты оксосульфидов мелкие акцепторные уровни, образованные промежуточным кислородом . Более того, в описаны широкие полосы синей люминесценции с пиками при 5 и 0нм 3,5 и 2,8 эВ, соответственно при К в неактнвированном оксосульфиде иттрия, ответственными за которую считают глубокие уровни, образованные вакансиями V0 V и V и промежуточной серой.