Eu3+掺杂 Ba3Lu4O9纳米材料：高色纯度发光体在 LED 领域的创新突破

为解决 LED 应用中红色发光材料的问题，研究人员开展了 Eu3+掺杂 Ba3Lu4O9纳米材料的研究。通过溶液燃烧法制备出材料，其具有合适能带隙，5 - 10 mol% 样品色坐标接近标准，可用于设计暖白光 LED，助力室内照明。

　　通过经济的溶液燃烧技术，成功制备了 Eu³⁺掺杂（1 - 10 mol%）的 Ba₃Lu₄O₉亮红色发光体。利用 X 射线衍射（XRD）图案进行相形成和结构分析，经 Rietveld 精修分析得到具有 R3 (146) 空间群的纯菱面体 Ba₃Lu_3.8Eu_0.2O₉样品。场发射扫描电子显微镜（FE - SEM）和透射电子显微镜（TEM）显示粒子呈聚集态，粒径在 60 - 70 nm。主体晶格（4.9 eV）和 Ba₃Lu_3.8Eu_0.2O₉成分（5.50 eV）的能带隙处于半导体范围，拓展了应用领域。电子衍射研究（EDS）证实了最佳成分（5 mol%）中 Ba、Lu、Eu 和 O 元素的存在。在 396 nm 激发下，观察到位于 621 nm 的⁵D₀→⁷F₂主导跃迁，这是 Eu³⁺离子红色发光的原因。根据铕（III）离子⁵D₀→⁷F₂和⁵D₀→⁷F₄跃迁对应的发射强度，确定了 Judd - Ofelt 强度参数（Ω₂和 Ω₄）。相邻 Eu³⁺离子间能量传递的临界距离为 13.71 ?。5 - 10 mol% 样品的色度值非常接近标准 NTSC 彩色系统的红色坐标（0.6667, 0.3333），通过发射光谱测量的相关色温（CCT）值在 1918 - 2942 K 范围内，这表明 Eu³⁺掺杂的纳米荧光粉可用于设计室内照明的暖白光发光二极管（WLED）。