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发光学报
中国物理学会发光分会;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
发光学报

中国物理学会发光分会;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

申德振

月刊

1000-7032

fgxbt@126.com

0431-86176862,84613407

130033

长春市东南湖大路16号

发光学报/Journal Chinese Journal of LuminescenceCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊主要反映我国发光学领域中在科研、技术和生产中的学术成就,开展国内外的学术交流,提高该领域内从事科研、教学、生产人员的技术水平。
正式出版
收录年代

    基于四配位铂配合物敏化多重共振热激活延迟荧光的窄发射蓝色溶液加工有机发光二极管

    李家乐方辉龚少龙谢国华...
    699-710页
    查看更多>>摘要:有机发光二极管(OLED)已经在智能手机方面获得了商业应用,由于目前规模生产的OLED采用蒸镀工艺,使其价格居高不下.为此,我们采用溶液加工方法,使用铂配合物作为敏化剂,多重共振热激活延迟荧光材料作为发光分子,实现了高效、高色纯度、低效率滚降的器件开发.磷光敏化剂的引入可使三线态激子高效转化为单线态激子.得益于磷光敏化剂较短的激子寿命,基于溶液加工的蓝色多重共振热激活延迟荧光器件不仅实现了13.2%的外量子效率,而且在1 000 cd/m2亮度下的效率滚降仅为25.8%.为了进一步抑制Dexter能量转移,我们采用具有外围位阻但发光核相同的分子作为客体,可使外量子效率提升至13.6%,并抑制光谱展宽.该研究为设计高色纯度、高效率的溶液加工器件提供了一个通用的策略.

    磷光敏化窄光谱多重共振热激活延迟荧光有机发光二极管

    单晶钙钛矿太阳能电池研究进展

    李超宋宏伟陈聪
    711-726页
    查看更多>>摘要:单晶半导体(如硅、锗和砷化镓)在太阳能电池领域展现的光电转换效率要普遍优于多晶薄膜.然而,基于ABX3新型有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿材料构建的第三代太阳能电池中,其>26%的最高认证效率是基于多晶薄膜实现的.目前,单晶钙钛矿太阳能电池最高效率约为24%,且相关研究较少.多晶钙钛矿薄膜存在着高密度的固有结构缺陷(如晶界、空位缺陷、杂质缺陷、反位缺陷等),会导致太阳能电池器件稳定性弱和严重迟滞效应等问题.相比之下,钙钛矿单晶具有无晶界、低缺陷密度、长载流子寿命和扩散距离等优势,这些特性使得钙钛矿单晶成为高性能光电子器件的理想优选材料.本综述简述钙钛矿单晶太阳能电池的基本器件结构,系统综述不同组分构成的钙钛矿单晶材料的优势/劣势,同时探讨不同单晶钙钛矿材料的制备/生长方法,细致分析其最新的研究进展和关键攻关方向,重点强调单晶钙钛矿材料组分、器件结构、生长工艺与器件性能之间的关系.希望本综述能为促进研究人员开发高效与高稳定钙钛矿单晶太阳能电池提供借鉴.

    钙钛矿太阳能电池钙钛矿单晶缺陷空间限制升温法

    新型Al2O3-CaO-ZnO玻璃制备与Er3+:2.7μm中红外发光性能

    刘银万杰肖永宝禹德朝...
    727-735页
    查看更多>>摘要:3 μm波段的中红外光纤激光器在生物医疗、环境监测和军事等领域具有重要的应用前景,在国内外受到了广泛的关注和研究.低声子能量、高效稳定的中红外玻璃作为光纤激光器的核心工作介质,是实现3 μm波段中红外激光的重要基础.本文采用熔融-淬冷法制备了掺Er3+新型Al2O3-CaO-ZnO玻璃,通过热分析、拉曼光谱、透射光谱以及光致发光光谱等对玻璃的热力学、结构、透过波长范围和中红外发光性能进行了表征.结果表明,Al2O3-CaO-ZnO玻璃具有较高的玻璃化转变温度(~750℃)、较低的声子能量(~780 cm-1)以及较宽的透过波长范围(0.5~5 μm);在980 nm激光激发下,在掺Er3+玻璃中观察到了明显的2.7 μm(Er3+:4I11/2→4I13/2)波段荧光发射.研究结果表明Al2O3-CaO-ZnO体系玻璃是一种优良的中红外激光基质材料.

    铝酸盐玻璃Er3+掺杂2.7μm发光中红外发光

    Yb3+/Nd3+掺杂对Sr9Ga(PO4)7∶Cr3+发光性能的影响

    谢鑫葛万银张倩杨茂浩...
    736-744页
    查看更多>>摘要:近红外荧光粉由于其独特的物理特性和广阔的应用前景吸引了人们极大的研究兴趣.本文通过高温固相反应法合成Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+近红外荧光粉,使用460 nm蓝光激发样品的发射波长位于833 nm,半峰宽为117 nm.随后引入稀土离子合成Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+,Yb3+和Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+,Nd3+近红外荧光粉.相比Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+,460 nm蓝光激发的Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+,Yb3+同时出现Cr3+和Yb3+特征发射峰,经过光谱分析和荧光寿命变化证明Cr3+-Yb3+存在能量传递通道,最高使Cr3+-Yb3+能量传递效率达80.2%,得益于Yb3+卓越的热稳定性促使整体荧光光谱热稳定性提高约3.7倍.设计合成的Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+,Nd3+样品调制出833,876,1 060 nm的多峰发射,显著拓宽了近红外光谱范围.最终,讨论了荧光粉在温度传感和无损检测领域的应用,证明该系列荧光粉具有广阔的应用前景.

    Sr9Ga(PO4)7∶0.8Cr3+近红外荧光粉Yb3+Nd3+

    NaYSiO4∶Ce3+蓝色荧光粉的发光性质及其在白光发光二极管上的应用

    陈蕾杨星宇张瀚月宋芳...
    745-752页
    查看更多>>摘要:采用高温固相法合成了NaYSiO4∶x Ce3+(0.01≤x≤0.05)系列蓝色荧光粉.NaYSiO4∶x Ce3+荧光粉在 250~360 nm之间的宽带吸收能与紫外LED芯片很好地匹配.NaYSiO4∶x Ce3+荧光粉中存在多个Ce3+离子荧光中心,且在紫外光激发下表现出峰值波长位于 414 nm附近的宽带蓝光发射.NaYSiO4∶0.02Ce3+荧光粉在 300~350 nm紫外光激发下量子效率在25%以上.NaYSiO4∶0.02Ce3+荧光粉表现出优良的化学稳定性,在水中浸泡14 d后荧光强度和量子效率几乎不变.将NaYSiO4∶0.02Ce3+蓝色荧光粉、商用(Sr,Ba)2SiO4∶Eu2+绿色荧光粉和商用(Ca,Sr)AlSiN3∶Eu2+红色荧光粉涂覆于310 nm紫外LED芯片上制备得到了显色指数高达95的LED器件.当驱动电流从50 mA逐渐增大到300 mA时,制备的LED器件表现出稳定的暖白光发射,其色坐标几乎不变.上述结果说明,本研究报道的NaYSiO4∶0.02Ce3+蓝色荧光粉在紫外LED芯片驱动的白光发光二极管照明上有着潜在应用价值.

    NaYSiO4:Ce3+高温固相蓝色荧光粉白光发光二极管高显色指数

    高效率BaAl4Sb2O12∶Eu2+荧光粉合成与发光性能

    王凯旋周雪莲张钰王泽...
    753-761页
    查看更多>>摘要:白光LED作为第四代照明光源已经广泛应用到人们生活的各个领域,其中荧光粉是获得高性能白光LED的关键材料之一.如何用简单的方法制备高性能的荧光粉是目前研究人员的一个挑战性工作.本文采用高温固相法,加入助熔剂H3BO3、NH4Cl、SrF2、LiF和BaF2,成功制备了BaAl4Sb2O12∶Eu2+(BASO∶Eu2+)荧光粉.通过晶体结构分析、发射光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及荧光寿命分析,表明过量的Sb2O3能够有效地将Eu3+还原成Eu2+,提高Eu2+在563 nm处的荧光强度约12.5倍,内量子效率(IQE)可以达到96.14%.另外,还研究了不同助熔剂对荧光粉晶体结构、荧光强度以及内量子效率的影响.本实验采用的方法简单,避免使用具有一定危险的还原性气体烧结,易于工业化应用以及降低生产成本.

    BaAl4Sb2O12∶Eu2+还原作用助熔剂白光LEDs

    Mn2+掺杂对YAG∶Ce3+荧光陶瓷发光性能的影响

    喻彬孙炳恒付秀梅周世斌...
    762-771页
    查看更多>>摘要:过渡族金属Mn2+掺杂的石榴石荧光陶瓷被认为是实现高显色激光照明的候选材料.然而,由于Mn2+在不同配位环境下离子半径的多样性,Mn2+掺杂石榴石陶瓷体系设计方案尚不明确.本文采用真空烧结技术制备得到不同浓度Mn2+掺杂的YAG∶Ce3+荧光陶瓷,并将Mn2+分别设计进入八面体(OC)和十二面体(DO)格位.通过表征样品物相和显微结构、光致发光、荧光寿命、量子效率等,并通过LD激光器激发对荧光陶瓷的发光性能进行研究.实验结果表明,在添加电荷与体积补偿剂SiO2的前提下,相比Mn2+进入十二面体格位,Mn2+进入八面体后石榴石的晶体结构更加稳定.因此,当Mn2+的浓度控制在0.5%~6%(at)范围内,OC系列样品的量子效率高于DO系列样品.此外,OC系列样品的PL谱中位于588 nm和725 nm处的发射峰分别对应于Mn2+占据八面体和十二面体格位的 4T1→6A1电子跃迁,而DO系列样品中位于572 nm处的发射峰则源于Mn2+占据扭曲的十二面体格位产生的电子跃迁.得益于Ce3+→Mn2+间高效的能量传递,将浓度为 6%(at)的Mn2+设计进入YAG∶Ce3+中八面体格位制得荧光陶瓷,封装得到的激光白光光源的显色指数为70.8,相对色温为5 117 K.本文对于Mn2+掺杂的石榴石发光材料的开发研究是有力补充,也为提升YAG∶Ce3+荧光陶瓷光谱中的红光成分,进而提高医疗、显示等领域的激光光源的显色性能提供借鉴.

    荧光陶瓷Ce3+掺杂Mn2+掺杂格位

    Dy2Zr2O7磁光透明陶瓷的制备及法拉第效应

    张天扬裴瑞杰石云尤博...
    772-778页
    查看更多>>摘要:以自制的Dy2O3超细粉与市售的ZrO2粉料为主要原料,经球磨混合后通过高温固相反应合成了平均粒径约为150 nm的Dy2Zr2O7粉体,再经过冷等静压成型和真空烧结获得了Dy2Zr2O7磁光透明陶瓷.研究表明,该陶瓷样品具有典型的缺陷萤石结构,在635 nm波长处的直线透过率约为68%,达到了理论透过率的88%.Dy2Zr2O7透明陶瓷在 635,780,1 064 nm处的费尔德(Verdet)常数分别为(-182±7),(-118±2),(-48±1)rad·T-1·m-1,在1 064 nm近红外波段处约为商用铽镓石榴石单晶的1.24倍,在635 nm可见光波段处约为铽镓石榴石单晶的1.33倍.研究结果证明Dy2Zr2O7透明陶瓷是一种有潜力的新型磁光材料.

    Verdet常数缺陷萤石法拉第效应真空烧结Dy2Zr2O7透明陶瓷

    低维InP材料的表征和生长机理研究

    牛艳萍马淑芳董浩琰阳智...
    779-793页
    查看更多>>摘要:磷化铟作为一种重要的Ⅲ-Ⅴ半导体材料,由于其独特的光学和电学特性,近年来备受关注.大量的研究表明,它在光电子、催化、医学等领域具有潜在的应用前景.但目前在低维InP纳米材料的可控制备和大规模合成研究中还存在一些问题有待解决.针对上述问题,采用化学气相沉积法(CVD)在Si/SiO2衬底上成功地制备了大量高质量的InP纳米线,并用原位生长法在多晶InP衬底上生长了大量的InP纳米柱.利用扫描电子显微镜(SEM)观察所制备的纳米材料的形貌,纳米线表面光滑,直径在30~65 nm之间,纳米线组成的薄膜厚度约为35 μm;纳米柱直径分布为550~850 nm,纳米柱组成的薄膜厚度约为12 μm.利用能量色散谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析了所制备的纳米材料的成分为InP.用拉曼光谱法测定了纳米材料的化学结构,并做了进一步的分析.透射电子显微镜(TEM)用于观察纳米材料的微观结构.研究发现,本研究制备的纳米线具有很高的结晶度,沿着[111]方向生长.使用选区电子衍射(SAED)分析纳米线晶体特性时发现了清晰的衍射点,表明其为单晶结构.使用光致发光光谱仪(PL)分析其发光特性,并进一步分析.最后,我们讨论了纳米线和纳米柱的形成机制,纳米线的生长遵循气-液-固(VLS)机制,纳米柱的生长遵循固-液-固(SLS)机制.这些研究为控制InP纳米材料的制备和大规模生产提供了更多可能性.

    磷化铟纳米线纳米柱材料特性生长机制

    MOCVD生长的中红外高功率量子级联激光器

    杨鹏昌李曼孙永强程凤敏...
    794-799页
    查看更多>>摘要:量子级联激光器(QCL)是中远红外波段的优质光源,具有体积小、重量轻、电光转化效率高等诸多优势,在传感、通信和国防等领域有重要的应用前景.金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术作为更高效的外延方式,应发展适用于QCL的MOCVD外延生长技术以满足快速增长的市场需求.本文报道了全结构由MOCVD技术外延的QCL,通过将传统的"双声子共振"有源区结构修订为"单声子共振结合连续态抽取"结构,减少了电子的热逃逸,改善了器件的温度特性.针对该结构,进一步改变了有源区的掺杂浓度,并对比了不同掺杂浓度对器件性能的影响.腔长8 mm、平均脊宽约6.7 μm的较高掺杂有源区器件在20℃下连续输出功率达3.43 W,中心波长约4.6 μm,电光转化效率达13.1%;8 mm腔长的较低掺杂有源区器件在20℃下连续输出功率达2.73 W,中心波长约4.5 μm,阈值电流仅0.56 A,峰值电光转化效率达15.6%.器件的输出功率和电光转化效率较之前文献报道的MOCVD制备的QCL有明显提高.该结果表明,MOCVD完全具备生长高功率QCL的能力,这对推动QCL的技术进步具有重要意义.

    量子级联激光器中红外高功率金属有机物化学气相沉积