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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:歐錫翰
研究生(外文):Shi-han Ou
論文名稱:鈮酸鍶鋇摻雜鉺與鈮酸鎂鋇摻雜鉺螢光粉末之研製及其特性探討
論文名稱(外文):The synthesis and characteristics of Er-doped SrBaNb2O6 phosphors andEr-doped MgBaNb2O6 phosphors
指導教授:莊陽德莊陽德引用關係
指導教授(外文):Yung-Der Juang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺南大學
系所名稱:自然科學教育學系碩士班
學門:教育學門
學類:普通科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:螢光特性鈮酸鋇鎂鈮酸鍶鋇
外文關鍵詞:luminescence properties
相關次數:
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鈮酸鍶鋇材料在摻入不同的陽離子取代後,會因成長溫度、組成而產生不同的材料性質,此材料常使用在電性的方面,而目前在光學性質上也有相當多的研究。
本研究使用固態反應法製備SrxBa1-xNb2O6:Er及MgxBa1-xNb2O6:Er,螢光材料粉末以X光繞射(XRD)分析其結構,螢光吸收光譜(PLE)、螢光放射光譜(PL)及拉曼光譜(Raman)分析其光學特性。
實驗結果,鈮酸鍶鋇材料摻入4%的鉺、鈮酸鋇鎂摻入5%的鉺有最佳的發光效率,而隨燒結溫度的上升,發光強度也跟著變大,且兩個材料都以1200oC有最佳的發光效率,在改變主體晶格比例時以Sr0.6Ba0.4Nb2O6及Mg0.5Ba0.5Nb2O6有最佳的發光效率。比較SBN及MBN的材料,MBN在吸收光譜上有明顯的藍位移(blue shift)現象,而在放射光譜上有明顯的紅位移(red shift)現象。在實驗中,我們發現改變主體晶格的結構會在螢光放射上有明顯的改變。
After being replaced by various positive ions, the property of SBN is different due to the changes in temperature and in ratio of mixture. SBN is widely used in electric dovices. Nevertheless, the researches about SBN on luminescence properties are also studied recently.
In this study, we use solid mothod to prepare SrxBa1-xNb2O6 :Er and MgxBa1-xNb2O6 :Er. The powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), exphotoluminescence excitation (PLE), photoluminescence (PL), and Raman spectrum.
The experiments show that the maximum emission intensity is obtained by adding 4% Er ions in SBN and 5% Er ions in MBN. In addition, the emission intensity enlarges when the growth temperature rises. The most preferred emission intensity is gained when the growth temperature is 1200oC. While changing the ratio of lattice, SBN 60 and MBN50 possess the most preferred emission intensity. Compared with SBN, MBN exhibits a blue shift on PLE and red shift on PL.From the experiments, we have found that luminescence emission changes as the structure of lattice varies.
摘要----------------------------------------------------Ⅰ
Abstract------------------------------------------------Ⅱ
誌謝----------------------------------------------------Ⅲ
目次----------------------------------------------------Ⅳ
表次----------------------------------------------------Ⅴ
圖次----------------------------------------------------Ⅵ
第一章 導論-----------------------------------------------1
1-1 前言----------------------------------------------1
1-2 研究動機------------------------------------------2
1-3 相關文獻及研究探討--------------------------------2
第二章 理論----------------------------------------------4
2-1 SBN的基本性質--------------------------------------4
2-2 螢光粉之介紹---------------------------------------7
2-2-1 螢光發光原理與過程--------------------------------8
2-2-1-1 螢光體能量之激發與吸收--------------------------8
2-2-1-2 螢光放射---------------------------------------11
2-2-1-3 螢光材料之光學躍遷-----------------------------12
2-2-1-4晶格場理論:------------------------------------13
2-2-1-5史托克位移-------------------------------------15
2-2-2 螢光體性質---------------------------------------17
2-2-2-1主體晶格對光譜之影響----------------------------17
2-2-3 發光中心之種類與原理-----------------------------17
2-2-4 濃度淬滅理論-------------------------------------19
2-3 稀土元素-------------------------------------------20
2-3-1 稀土元素之電子結構-------------------------------20
2-3-2稀土元素之光學躍遷--------------------------------20
第三章 實驗參數與研究方法--------------------------------23
3-1 實驗藥品-------------------------------------------23
3-2 實驗步驟-------------------------------------------23
3-2-1固態反應法(Solid state method) ------------------23
3-3 量測系統及特性分析---------------------------------24
3-3-1量測儀器------------------------------------------24
3-3-2 特性分析------------------------------------------24
3-3-2-1 結構分析----------------------------------------24
3-3-2-2 成份分析----------------------------------------25
3-3-2-3 光學性質分析------------------------------------25
第四章 實驗步驟與方法-----------------------------------29
4-1 鈮酸鍶鋇摻雜鉺螢光粉末------------------------------29
4-1-1 製備不同摻雜濃度的鈮酸鍶鋇摻鉺-------------------29
4-1-2 製備不同鍶鋇比例的鈮酸鍶鋇摻鉺-------------------31
4-1-3 製備不同燒結溫度的鈮酸鍶鋇摻鉺-------------------33
4-2鈮酸鋇鎂摻雜鉺螢光粉末-------------------------------35
4-2-1 製備不同摻雜濃度的鈮酸鋇鎂摻鉺-------------------35
4-2-2 製備不同鋇鎂比例的鈮酸鍶鋇摻鉺-------------------37
4-2-3 製備不同燒結溫度的鈮酸鋇鎂摻鉺-------------------39
第五章 結果與討論-----------------------------------------41
5-1 鈮酸鍶鋇摻雜鉺--------------------------------------41
5-1-1鈮酸鍶鋇摻入不同比例的鉺(1-6%)---------------------41
5-1-1-1 X-RAY結果---------------------------------------41
5-1-1-2 PLE結果-----------------------------------------43
5-1-1-3 PL結果------------------------------------------44
5-1-2鈮酸鍶鋇摻入鉺不同燒結溫度-------------------------49
5-1-2-1 PL結果-----------------------------------------49
5-1-3鈮酸鍶鋇摻入鉺,不同主晶格比例--------------------53
5-1-3-1 PL結果-----------------------------------------53
5-2 鈮酸鋇鎂摻雜鉺--------------------------------------57
5-2-1鈮酸鋇鎂摻入不同比例的鉺(1-6%)--------------------57
5-2-1-1 X-RAY 結果--------------------------------------57
5-2-1-2 PLE結果----------------------------------------61
5-2-1-3 PL結果-----------------------------------------62
5-2-2鈮酸鋇鎂不同燒結溫度------------------------------65
5-2-2-1 PL結果-----------------------------------------65
5-2-3鈮酸鋇鎂不同比例燒結------------------------------69
5-2-3-1 PL結果-----------------------------------------69
5-2-4鈮酸鋇鎂拉曼光譜----------------------------------73
5-2-4-1 拉曼光譜結果------------------------------------73
5-3鈮酸鍶鋇與鈮酸鋇鎂的比較----------------------------74
5-3-1 PLE結果------------------------------------------74
5-3-2 PL結果-------------------------------------------75
第六章 結論與未來工作-------------------------------------79
6-1 結論------------------------------------------------79
6-2 未來工作--------------------------------------------80
參考文獻--------------------------------------------------81
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