[發明專利]一種Yb3+

有效

• 申請號: 201910304813.2
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110002762B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 劉超;段鎖;張繼紅
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C03C10/16
• 分類號: C03C10/16;C03C4/12;C03B5/16;C03B32/02;H01L31/032
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發明屬于發光材料領域，具體涉及一種Yb³⁺和CsPbBr₃納米晶摻雜的硼鍺酸鹽玻璃、其制備方法和應用，硼鍺酸鹽玻璃包括以下摩爾百分含量的組分：Ge：13.5％?18.5％，B：6.5％?15.5％，Zn：0.1％?5.3％，Ca：0.1％?2.5％，Pb：0.3％?2.3％，Cs：1.3％?4.6％，Na：1.6％?6.5％，Br：1.6％?6.5％，O：53％?59％，Yb：0.1％?4.0％。本發明的硼鍺酸鹽玻璃，通稀土離子Yb³⁺調控CsPbBr₃納米晶的熒光峰，隨著Yb³⁺摻雜濃度的提高，CsPbBr₃納米晶的熒光峰呈現藍移趨勢。

技術領域

本發明屬于發光材料領域，具體涉及一種Yb³⁺和CsPbBr₃納米晶摻雜的硼鍺酸鹽玻璃、其制備方法和應用。

背景技術

半導體納米晶是一種準零維的半導體納米晶顆粒。當半導體材料的晶粒尺寸逐漸減小時，大塊材料的連續能帶結構變成分立能級結構。隨著納米晶尺寸的逐漸減小，其禁帶寬度逐漸增大，其熒光光譜呈現藍移趨勢。可以通過調控析晶過程，控制納米晶的尺寸，進而調控其熒光波長范圍。

CsPbBr₃鈣鈦礦型材料是直接帶隙半導體材料，其帶隙能為2.30eV。CsPbBr₃納米晶的熒光主要為綠光。CsPbBr₃納米晶的制備方法有很多，主要包括在溶液中合成的化學法和熔融-熱處理法。化學法合成的CsPbBr₃納米晶發光效率高，合成工藝簡單，但是該方法合成的CsPbBr₃納米晶容易團簇沉淀，在極性溶液中容易分解，其化學穩定性和熱穩定性均較差，而玻璃基質可以為CsPbBr₃納米晶提供穩定的基底環境，提高其化學穩定性和熱穩定性。

如何調控CsPbBr₃納米晶的熒光峰，實現更寬范圍的發光是亟待解決的一個問題。可以通過調整熱處理溫度和時間來控制玻璃的析晶過程，進而控制析出的 CsPbBr₃納米晶的尺寸，實現對其熒光峰的調控。除此之外，通過稀土離子摻雜也可以影響玻璃的析晶過程，進而實現對納米晶熒光峰的調控。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種Yb³⁺和CsPbBr₃納米晶摻雜的硼鍺酸鹽玻璃，通稀土離子Yb³⁺調控CsPbBr₃納米晶的熒光峰，使CsPbBr₃納米晶的熒光峰呈現藍移趨勢。

本發明的目的之二在于提供一種Yb³⁺和CsPbBr₃納米晶摻雜的硼鍺酸鹽玻璃的制備方法，工藝簡單，易操作。

本發明的目的之三在于提供一種Yb³⁺和CsPbBr₃納米晶摻雜的硼鍺酸鹽玻璃的應用，玻璃基質中的CsPbBr₃納米晶比化學合成的CsPbBr₃納米晶具有更好的穩定性。通過Yb³⁺調控其熒光，可以實現更寬范圍的熒光發射。

本發明實現目的之一所采用的方案是：一種Yb³⁺和CsPbBr₃納米晶摻雜的硼鍺酸鹽玻璃，包括以下摩爾百分含量的組分：Ge：13.5％-18.5％，B：6.5％-15.5％，Zn：0.1％-5.3％，Ca：0.1％-2.5％，Pb：0.3％-2.3％，Cs：1.3％-4.6％，Na：1.6％-6.5％， Br：1.6％-6.5％，O：53.0％-59.0％，Yb：0.1％-4.0％。