文 献 综 述

1前言

物质受到射线、外电场等外界激发之后偏离原有平衡状态，最终由激发态回复到基态，在这过程中需要将多余能量以光的形式释放出来，我们将这一过程称为发光，将能实现上述过程的物质称为发光材料^[1]。

发光材料按材质可以分为：无机发光材料、有机发光材料；按形态可以分为：固体发光材料、液体发光材料、气体发光材料；按发光方式又可以分为：光致发光材料、电致发光材料、阴极射线发光材料、X 射线发光材料等。在实际应用中，我们所说的发光材料多指固体发光材料。常见的无机荧光材料是以碱土金属的硫化物（如 ZnS、CaS）铝酸盐（SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4）等作为发光基质，以稀土镧系元素[铕(Eu)、钐(Sm)、铒(Er)、钕(Nd)等]作为激活剂和助激活剂。激活剂含量较少，但可对基质起激活作用并形成发光中心。此外还会添加一些其他助剂，如敏化剂可提高发光效率；助溶剂则可帮助激活剂在基质中更好地扩散^[1,2]。其中无机发光材料的主要代表物质是稀土发光材料。

2 稀土发光材料

无机发光材料的代表为稀土发光材料，其优点是吸收能力强，转换率高，稀土配合物中心离子的窄带发射可观察到的谱线大约有30000条,几乎覆盖了从紫外到红外光的各种波长的电磁辐射,有利于全色显示，且物理化学性质稳定。由于稀土离子具有丰富的能级和 4f 电子跃迁特性，使稀土成为发光宝库，为高科技领域特别是信息通讯领域提供了性能优越的发光材料。同时,我国拥有发展稀土应用的得天独厚的资源优势,因此更有利于我们从中发掘出更多的新型的发光材料^[2]。

2.1 Tb³ 的发光特性

Tb³ 离子构型是 (Xe)4f⁸5s²5p⁶[(Xe)= ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰]，光谱项为:⁷F₆。

Tb³ 是常见的绿光发光材料的激活离子,存在⁵D₃ → ⁷F_j和⁵D₄ → ⁷F_j的跃迁，其中主要是⁵D₄ → ⁷F_j跃迁，能够产生绿色发光；也存在高能态的⁵D₃ → ⁷F_j跃迁，并且发蓝光，但很容易猝灭 (有可能是，亚稳态⁵D₃ ⁵D₄能级间的能量差和基态⁷F₆与⁷F₆能级间的能量差相近，这导致Tb（⁵D₃） Tb（⁷F₆）→Tb（⁵D₄） Tb（⁷F₆）交叉弛豫使其发光强度下降^[3])，而⁵D₄ → ⁷F_j跃迁发射的浓度碎灭是通过激发能迁移产生的。因此，在实际应用中常利用Tb³ 的⁵D₄ → ⁷F_j跃迁得到绿发光。

目前，Tb³ 掺杂的荧光粉的以其特有的谱带特性、稳定性、发光效率高等正在获得越来越多的关注和研究。