[发明专利]一种铒镱掺杂CaTa4

说明书

本发明涉及一种铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光材料及其制备方法，涉及上转换荧光材料领域。一种铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光材料，所述材料为晶格掺杂Er³⁺和Yb³⁺的CaTa₄O₁₁，Er³⁺和Yb³⁺替换Ca²⁺，所述铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光材料的化学式为Ca_aEr_bYb_cTa₄O₁₁，其中a+b+c＝1。本发明公开的铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光粉利用低声子能量、层状结构、发光中心非中心对称的CaTa₄O₁₁基质进行Er³⁺/Yb³⁺离子共掺杂，用Er³⁺/Yb³⁺替换Ca²⁺格位。相对于固相反应制备的样品，本发明利用KCl熔盐法制备的样品纯度高，结晶度好，缺陷少，大幅度地提升了上转换荧光强度。

技术领域

本发明涉及一种铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光材料及其制备方法，涉及上转换荧光材料领域。

背景技术

稀土掺杂上转换荧光粉由于稀土离子的4f-4f壳层内的电子跃迁具有部分禁闭的固有特性，使得发光效率较低。目前，β相四氟钇钠由于低的声子能量，和Y³⁺格位的非中心对称结构，获得了最高的上转换荧光效率。然而，氟化物的化学稳定性差对应用产生了极大的限制。那么，在氧化物中寻找高上转换荧光亮度的基质变得十分重要。钽酸盐由于钽的高原子量，一般会具有小的声子振动能量，因此在钽酸盐中寻找合适的基质有望获得高的上转换荧光强度。在钽酸盐中，CaTa₄O₁₁基质中Ca²⁺格位可以被Er³⁺/Yb³⁺有效替换，而且Ca²⁺格位是八配位的非中心对称结构，因此这也有助于提升上转换荧光强度。然而，CaTa₄O₁₁使用传统的固相烧结很难做成纯相，因此限制了CaTa₄O₁₁基质荧光粉的研究。发明一种可以制备纯相和高结晶度的CaTa₄O₁₁荧光粉的制备方法是迫切需要的。

发明内容

本发明公开了一种铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光粉及其制备方法，相对于传统固相烧结方法，利用KCl熔盐法制备了高纯，高亮的上转换荧光粉。在980nm激光激发下，上转换绿光和红光分别提升3.65倍和14.77倍。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光材料，所述材料为晶格掺杂Er³⁺和Yb³⁺的CaTa₄O₁₁，Er³⁺和Yb³⁺替换Ca²⁺，所述铒镱掺杂CaTa₄O₁₁上转换荧光材料的化学式为Ca_aEr_bYb_cTa₄O₁₁，其中a+b+c＝1。

本法明提供的CaTa₄O₁₁上转换荧光材料为纯相Ca_aEr_bYb_cTa₄O₁₁材料。