[发明专利]一种Yb3+

说明书

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种Yb³⁺和CsPbBr₃纳米晶掺杂的硼锗酸盐玻璃、其制备方法和应用，硼锗酸盐玻璃包括以下摩尔百分含量的组分：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％。本发明的硼锗酸盐玻璃，通稀土离子Yb³⁺调控CsPbBr₃纳米晶的荧光峰，随着Yb³⁺掺杂浓度的提高，CsPbBr₃纳米晶的荧光峰呈现蓝移趋势。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种Yb³⁺和CsPbBr₃纳米晶掺杂的硼锗酸盐玻璃、其制备方法和应用。

背景技术

半导体纳米晶是一种准零维的半导体纳米晶颗粒。当半导体材料的晶粒尺寸逐渐减小时，大块材料的连续能带结构变成分立能级结构。随着纳米晶尺寸的逐渐减小，其禁带宽度逐渐增大，其荧光光谱呈现蓝移趋势。可以通过调控析晶过程，控制纳米晶的尺寸，进而调控其荧光波长范围。

CsPbBr₃钙钛矿型材料是直接带隙半导体材料，其带隙能为2.30eV。CsPbBr₃纳米晶的荧光主要为绿光。CsPbBr₃纳米晶的制备方法有很多，主要包括在溶液中合成的化学法和熔融-热处理法。化学法合成的CsPbBr₃纳米晶发光效率高，合成工艺简单，但是该方法合成的CsPbBr₃纳米晶容易团簇沉淀，在极性溶液中容易分解，其化学稳定性和热稳定性均较差，而玻璃基质可以为CsPbBr₃纳米晶提供稳定的基底环境，提高其化学稳定性和热稳定性。

如何调控CsPbBr₃纳米晶的荧光峰，实现更宽范围的发光是亟待解决的一个问题。可以通过调整热处理温度和时间来控制玻璃的析晶过程，进而控制析出的 CsPbBr₃纳米晶的尺寸，实现对其荧光峰的调控。除此之外，通过稀土离子掺杂也可以影响玻璃的析晶过程，进而实现对纳米晶荧光峰的调控。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种Yb³⁺和CsPbBr₃纳米晶掺杂的硼锗酸盐玻璃，通稀土离子Yb³⁺调控CsPbBr₃纳米晶的荧光峰，使CsPbBr₃纳米晶的荧光峰呈现蓝移趋势。

本发明的目的之二在于提供一种Yb³⁺和CsPbBr₃纳米晶掺杂的硼锗酸盐玻璃的制备方法，工艺简单，易操作。

本发明的目的之三在于提供一种Yb³⁺和CsPbBr₃纳米晶掺杂的硼锗酸盐玻璃的应用，玻璃基质中的CsPbBr₃纳米晶比化学合成的CsPbBr₃纳米晶具有更好的稳定性。通过Yb³⁺调控其荧光，可以实现更宽范围的荧光发射。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种Yb³⁺和CsPbBr₃纳米晶掺杂的硼锗酸盐玻璃，包括以下摩尔百分含量的组分：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％。