Al替代對(duì)β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能影響

編號(hào)：CPJS02347

篇名：Al替代對(duì)β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能影響

作者：王顯盛； 萬(wàn)敏華； 王銀海； 趙慧； 胡正發(fā)； 李海玲；

關(guān)鍵詞：β-Ga2O3； Cr3+； 長(zhǎng)余輝； 近紅外；

機(jī)構(gòu)： 廣東工業(yè)大學(xué)物理與光電工程學(xué)院；

摘要： 高溫固相法制備了(Ga1-x Alx)2O3∶Cr3+(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列熒光粉。X射線衍射分析表明Al 3+含量增加后,物相依然保持β-Ga2O3的相。此外隨著Al離子含量的逐漸增加,高衍射角峰位向右移動(dòng)表明Al離子進(jìn)入了β-Ga2O3晶格中。激發(fā)光譜中258,300,410和550nm左右的峰位分別對(duì)應(yīng)基質(zhì)Ga2O3的帶與帶的吸收躍遷、電荷遷移帶躍遷、Cr3+的4 A2→4 T1以及4 A2→4 T2躍遷。隨著Al離子摻雜量的增加,激發(fā)光譜峰位都呈現(xiàn)出不同程度的藍(lán)移現(xiàn)象,這分別是由于基質(zhì)的帶隙能量、Cr3+與配體之間的電負(fù)性以及晶場(chǎng)強(qiáng)度增大所導(dǎo)致的。在發(fā)射光譜中,隨著Al 3+替代Ga3+,Cr3+的發(fā)光由寬帶發(fā)射變?yōu)檎瓗Оl(fā)射,這是由于Al 3+的摻入改變了Cr3+周圍的晶場(chǎng),從而Cr3+的紅光發(fā)射由原來(lái)的4 T2→4 A2變?yōu)? E→4 A2躍遷發(fā)射。Al離子摻雜改善了樣品的長(zhǎng)余輝發(fā)光特性,并且Al離子含量達(dá)到0.5時(shí)顯示出較長(zhǎng)時(shí)間的肉眼可見的近紅外余輝發(fā)射。熱釋發(fā)光曲線顯示材料中具有合適的陷阱能級(jí),這也是材料產(chǎn)生長(zhǎng)余輝發(fā)光的原因。