Ce3+掺杂Y-Si-O-N体系荧光材料晶体及能带/电子结构对其发光特性的影响

摘要：

当前白光LED主要通过采用蓝光芯片激发黄色发光YAG:Ce3+来实现,由于光谱中缺少足够的红光成分,光源通常存在显色性能较差的问题.因此,长波荧光材料(>600 nm)的应用对于高品质白光LED照明的实现尤为重要.为了进一步掌握配位结构对Ce3+能带/电子结构的影响规律,指导Ce3+离子掺杂长波荧光材料的设计研发,本文通过第一性原理计算,利用广义梯度近似(GGA)中密度泛函理论(DFT)深入研究了Y-Si-N-O体系荧光材料Y2Si3N4O3:Ce3+、Y4Si2N2O7:Ce3+和Y3Si5N9O:Ce3+的晶体及能带/电子结构特性,并结合实验测试结果对晶体及能带/电子结构与Ce3+发光特性之间的内在关系进行分析.研究结果表明,针对Ce3+离子掺杂长波荧光材料的设计研发,可以重点对具有高含N量、短Ce—N配位键、低对称性配位结构特性的氧氮化物材料进行筛选.

关键词：LED照明显示、Ce3+离子长波长发光、第一性原理计算、晶体结构、能带/电子结构

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分类号：O482.31(固体物理学)

资助基金：浙江省杰出青年基金;国家重点研发计划;国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1061-1069