第62卷第1期2010年2月
篮子鱼
有金属
Nonferro u s Metals
Vol 162,N o 11February .
2010
阴离子掺杂
李颖毅，李振华，徐数控切割机系统
欣，李永绣
闲来笔潭下载(南昌大学材料科学与工程学院，南昌330031)
摘
要：以溴化铵为助熔剂，在较低温度(~800e )下的空气气氛中煅烧硫化锌合成了S 2-和B r -共掺杂Zn O 绿荧光粉。
采用XPS 技术对该类Zn O 荧光粉绿光发射的原因进行探讨，认为S 2-和Br -共掺杂将促进Zn O 中氧空穴和锌空穴的形成，使光生电子从禁带中的这些局域缺陷中心跃迁至深陷阱的空穴而产生强的绿发射。 关键词：无机非金属材料;ZnO ;NH 4Br ；光电子能谱；绿荧光粉；缺陷中图分类号:O6141241
文献标识码:A
文章编号:1001-0211(2010)01-0048-04
收稿日期基金项目教育部高校骨干青年教师资助项目(GG 33)；南昌大学重点项目
作者简介李颖毅(3)，男，广东湛江市人，博士，副教授，主要
Zn O 是直接禁带半导体，禁带宽度E g =312e V ，通常以六方纤维锌矿结构存在。因此，对于Zn O 紫
光二极管和激光二极管[1-2]
的应用研究给予了极大的关注。而用作发光二极管荧光转换材料的研究很少。鉴于直接带隙半导体中的带2带跃迁的强吸收特性，以及用做L ED 材料本身的发展潜力，期望能通过掺杂途径来改善发光性能，制备给定光电性能的Zn O 荧光粉，为Zn O 大规模应用提供技术支持。
关于Z nO 中的紫外光发射和绿发射的原因探讨已有许多研究，并提出了一些很好的解释，但仍
存在一些疑问[3-10]
。从荧光转换效率来看，提高紫外光向绿光的转换效率是十分必要的。而掺杂是实现这一目标的现实途径之一，因此，有许多关于掺
杂的研究报道[11-13]
。其中主要的途径是通过阳离子的掺杂来提高基体中的缺陷浓度，进而达到提高绿荧光发射强度的目标。而关于阴离子的掺杂研究相对要少得多，有报道关于S 2-和Cl -
共掺杂Zn O
高效绿荧光粉的合成[14-16]
，认为该类Zn O 荧光粉的绿发射归因于禁带中局域缺陷中心的光生电
子跃迁至深陷阱的空穴。合成S 2-和Br -共掺杂Zn O 荧光粉，确定了最佳的合成条件，采用X 光电子能谱技术对合成的系列Zn O 荧光粉进行了比较研究，对绿发射的成因作了更进一步的说明。
1实验方法
将ZnS(荧光级)95%与N H 4Br5%(质量比)称
量，在玛瑙研钵中充分研磨后，在高温箱式炉中于800e 下煅烧3h ，设定升温时间为1h 。产物随炉冷却，于烧杯中用去离子水洗涤3次，每次洗涤时的液固比约为7B1，抽滤干燥后备用。
荧光粉的激发光谱和发射光谱用日立F4500荧光光谱仪荧光分析(E M =215n m,EX =215n m,P MT =400V)。产物的物相鉴定和含量分析在BRUKER D8AD VANCE X 射线衍射仪上进行(Cu KA ,40k V ,35mA,K=0115406n m )。X 射线光电子能谱(XPS)用ESCAL ABM ar k II 测定，其数值通过内标的C1s 数据与标准值297e V 比较来校正。
2试验结果与讨论
图1为在Z nS 中添加不同量的N H 4Br 的混合物在800e 煅烧3h 后所得Zn O 的激发光谱和发射光谱。
剑桥事件可以看出它们的峰形相同，但强度随添加量的不同而有较大的变化。激发光谱有两个峰，一个是370n m 以下的平宽峰，归因于电子从价带到导带的转移，另一个是380n m 左右的宽峰，与禁带中局域缺陷中心相关[5-10]
。在375n m 激发下的室温发射光谱只有515n m 左右的绿峰。发射峰强度在添加NH 4Br 量低时很弱，从1%增加到5%时峰强度增加了一倍。当添加量继续提高时，荧光强度又逐渐下降。证明N H 4Br 添加量的最佳值为5%。
高效液相谱法原理有报道在ZnS 中添加N H 4C,l 经煅烧制备了S 2-和Cl -共掺杂的Zn O 荧光粉，其荧光光谱与图1
类似，但最佳的N 加量为%。图中对比列出了在相同条件下测得的两种产物的荧光光谱。证明在添加5%的N B 的条件下所得产物的荧光强度较强。唐山师范学院刘丹
:2007-12-28
:-40-1040-1970/2110:197-E H 4Cl 102H 4r
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