[发明专利]一种改善Eu3+离子掺杂Lu2O3薄膜发光衰减的方法

摘要

本发明涉及一种加快Eu3+离子掺杂的Lu2O3发光薄膜发光衰减的方法，属发光薄膜材料技术领域。本发明采用Pechini溶胶-凝胶法，将LuCl3·6H2O粉末加入到无水乙醇中，加入聚乙二醇、柠檬酸及少量水搅拌后得到透明的溶胶，加入Eu(NO3)3溶液及共掺的Pr(NO3)3溶液到溶胶中搅拌后得到前驱物溶胶；用匀胶机使前驱物溶胶均匀地涂覆在单晶硅基片上，用烤胶机热处理；重复旋涂和热处理后，将旋涂过的硅片煅烧就能制备出共掺的Lu2O3薄膜。本发明通过在Lu2O3:5mol％Eu薄膜中共掺杂Pr3+的方法，加快了它的发光衰减，降低了它的余辉。通过组分比优化，得出在Lu2O3:5mol％Eu薄膜中共掺杂0.1mol％的Pr3+是一个较优的选择，为该系统闪烁薄膜的应用打下了良好的基础。

主权项

一种改善Eu3+离子掺杂Lu2O3薄膜发光衰减的方法，其特征在于该方法具有如下工艺过程和步骤：a.用溶胶-凝胶法制备前驱物溶胶：将LuCl3·6H2O粉末加入到无水乙醇中，在100℃下搅拌2～3h后使得粉末完全溶解获得透明溶液，其中Lu3+的浓度为0.256mol/L；此后加入分子量为6000的聚乙二醇、柠檬酸及少量水在室温下继续搅拌2～3h后得到透明的溶胶，其中聚乙二醇和柠檬酸与LuCl3·6H2O的质量比分别为1∶2～5和1∶0.6～1，加入的水和乙醇的体积比为1∶8～10；而后按照溶胶中Eu3+和Lu3+的摩尔比为1∶20，加入Eu(NO3)3溶液，并加入所需共掺量的Pr(NO3)3溶液到溶胶中，共掺Pr3+浓度为0.1～0.5mol％，搅拌半小时后即可得到所需要的前驱物溶胶；b.薄膜的旋涂制备和煅烧：将步骤a的前驱物溶胶滴到单晶硅衬底表面，使用匀胶机在3000r/min的转速下使胶体均匀地涂覆在基片上，将被旋涂上薄膜的基片每次用烤胶机在180℃下热处理20min；这样重复旋涂和热处理操作10～20次后，将旋涂过的硅片在1000℃空气氛下煅烧1h就能制备出Eu3+、Pr3+共掺的Lu2O3薄膜。