Mn2 掺杂对NaMgF3:Yb3 ,Er3 上转换发光材料发光性能的影响文献综述
2020-06-25 20:50:52
1引言 近年来,稀土离子掺杂的上转换发光材料在太阳能电池、生物荧光标记、生物荧光成像、三维显示和防伪等领域具有极强的优势,从而成为固体发光领域的热点研究之一。
我们通常所说的上转换发光材料都是由基质材料和掺杂离子两部分所组成。
其中,掺杂离子又可细分为敏化剂和激活剂离子两种。
在其中,激活剂作为发光中心,敏化剂则吸收能量并将能量传递给激活剂离子使激活剂发光,或使其发光效率获得进一步的增加。
尽管理论上大多数稀土离子都可以上转换发光,而事实上低泵浦功率(10W/cm2)激发下,只有作为激活离子时才有可见光被观察到,原因是这些离子具有较均匀分立的能级可以促进光子吸收和能量转移等上转换所涉及的过程。
为了增强上转换效率,通常作为敏化剂与激活剂一同掺杂,因其近红外光谱显示其有较宽的吸收域。
作为一条经验法则,为了尽量避免激发能量因交叉弛豫而造成的损失,在敏化剂-激活剂体系中,激活剂的掺杂浓度应不超过2%。
然而,稀土离子的上转换发光由于具有窄带发射、峰位难以调节、多峰发射等本征缺陷,在一定程度上限制了稀土上转换发光材料的应用。
而过渡金属Mn2 由于其能级结构和电子结构的特殊性,使其在稀土上转换单峰发光中起着极其重要的作用,从而得到了广泛的研究。
过渡金属离子/稀土离子共掺杂的体系,如Yb3 /Mn2 共掺杂的体系能够实现976nm激光二极管(LD)抽运下的可调谐的宽带单峰上转换发光,有望弥补稀土离子掺杂上转换发光材料的不足[1]。