[发明专利]一种铈掺杂氮化铝材料及其制备方法、发光特性调控方法

权利要求书

1.一种铈掺杂氮化铝材料的发光特性调控方法，其特征在于，通过改变铈掺杂氮化铝材料中氧杂质的浓度，改变所述材料可见光范围内的发光颜色，所述氧杂质的浓度变化范围为0-5%，其中，

改变氧杂质浓度为0-0.8%，材料发光颜色由红光变为橙光；

改变氧杂质浓度为0.8%-1.8%，材料发光颜色由橙光变为黄光；

改变氧杂质浓度为1.8%-2.3%，材料发光颜色由黄光变为绿光；

改变氧杂质浓度为2.3%-3.2%，材料发光颜色由绿光变为蓝光；

改变氧杂质浓度为3.2%-4.6%，材料发光颜色由蓝光变为蓝紫光；

所述铈掺杂氮化铝材料通过以下方法制备：

（1）将铝粉与氧化粉铈末混合均匀，球磨处理后压块，置于石墨锅内，放入直流电弧放电装置的反应室内；

（2）反应腔抽成真空，后充入氮气反复洗气，除去反应腔中氧和水；

（3）将氮气和氧气或者氮气和氢气的混合气体加热后充入直流电弧等离子体反应腔内；

（4）放电反应；

（5）在冷凝壁上收集到铈掺杂氮化铝纳米线或纳米带;

通过控制反应气体和辅助气体的比例控制制备的铈掺杂氮化铝材料中氧杂质的含量，其中所述反应气体为氮气，所述辅助气体为氧气或者氢气。

2.一种发光特性可调的铈掺杂氮化铝材料，包括基质氮化铝，掺杂元素铈，其特征在于，还包括氧杂质，所述氧杂质的浓度为0.8%或1.8%或2.3%或3.2%或4.6%；所述铈掺杂氮化铝材料通过以下方法制备：

（1）将铝粉与氧化粉铈末混合均匀，球磨处理后压块，置于石墨锅内，放入直流电弧放电装置的反应室内；

（2）反应腔抽成真空，后充入氮气反复洗气，除去反应腔中氧和水；

（3）将氮气和氧气或者氮气和氢气的混合气体加热后充入直流电弧等离子体反应腔内；

（4）放电反应；

（5）在冷凝壁上收集到铈掺杂氮化铝纳米线或纳米带;

通过控制反应气体和辅助气体的比例控制制备的铈掺杂氮化铝材料中氧杂质的含量，其中所述反应气体为氮气，所述辅助气体为氧气或者氢气。

3.发光特性可调的铈掺杂氮化铝纳米材料的制备方法，其特征在于，

（1）将铝粉与氧化粉铈末混合均匀，球磨处理后压块，置于石墨锅内，放入直流电弧放电装置的反应室内；

（2）反应腔抽成真空，后充入氮气反复洗气，除去反应腔中氧和水；

（3）将氮气和氧气或者氮气和氢气的混合气体加热后充入直流电弧等离子体反应腔内；

（4）放电反应；

（5）在冷凝壁上收集到铈掺杂氮化铝纳米线或纳米带；

通过控制反应气体和辅助气体的比例控制制备的铈掺杂氮化铝材料中氧杂质的含量，其中所述反应气体为氮气，所述辅助气体为氧气或者氢气。

4.根据权利要求3所述的发光特性可调的铈掺杂氮化铝纳米材料的制备方法，其特征在于，所述氮气的流量为100sccm，氧气的流量为0~10sccm。

5.根据权利要求3所述的发光特性可调的铈掺杂氮化铝纳米材料的制备方法，其特征在于，所述氮气的流量为100sccm，所述氢的流量为30 sccm。

6.根据权利要求4所述的发光特性可调的铈掺杂氮化铝纳米材料的制备方法，其特征在于，所述氧气的流量为1 sccm或者3sccm或者5 sccm或者10sccm。