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2-1 實驗藥品

(1) 氧化釔 Y2O3 (Yttrium(Ⅲ) oxide)

純度 99.99%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., USA)

(2) 碳酸鈣 CaCO3 (Calcium carbonate)

純度 99.99%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., U.S.A.

(3) 硼酸 H3BO3 (Boric acid)

純度 99.9995%, Strem Chemicals Company Inc., U.S.A.

(4) 氧化鈰 CeO2 (Cerium(Ⅳ) oxide)

純度 99.998%, Strem Chemicals Company Inc., U.S.A.

(5) 碳酸鍶 SrCO3 (Strontium carbonate)

純度 99.9%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., U.S.A.

(6) 碳酸鋇 BaCO3 (Barium carbonate)

純度 99.99%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., U.S.A.

(7) 氧化銪 Eu2O3 (Europium(Ⅲ) oxide)

純度 99.99%, Strem Chemicals Company Inc., U.S.A.

(8) 氧化釓 Gd2O3 (Gadolinium oxide)

純度 99.99%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., USA)

(9) 二氧化錳 MnO2 (Manganese(Ⅳ) oxide)

純度 99.999%, Strem Chemicals Company Inc., U.S.A.

(10) 氧化鋁 Al2O3(Aluminum oxide)

純度 99.99%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., U.S.A.

(11) 氧化鎦 Lu2O3 (Lutetium oxide)

純度 99.99%, Sigma-Aldrich Chemicals Company Inc., U.S.A.

(12) 10 %氫氣/90%氮氣

新竹洽隆氣體公司. Taiwan, R.O.C.

2-2 儀器設備

(1) 箱型高溫爐組 (High Temperature Furnaces)

使 用 新 店 市 陵 勝 企 業 公 司 生 產 的 之 箱 型 爐 , 加 熱 空 間 為 7,056 cm3,配備 Eurotherm 818P 型溫控器及二矽化鉬加熱元件,最高 溫度可達 1,700℃及美國 Lindberg 公司生產的程式控溫箱型爐,加熱 空間約為 9,880 cm3,溫度上限為 1,100℃。桃園縣奇豪電熱有限公司 生產的程式控溫升降爐,溫度上限為 1,620℃,加熱空間為 5,915 cm3 和 11,340 cm3

(2) 高溫管狀通氣爐

使用新店市陵勝企業公司製作的管狀爐,其所使用的氧化鋁管 (內徑 5 cm 且長度 130 cm)為穎成公司所代理,支撐套件為鋒澤企業

社以沃斯田鐵系 347 號不銹鋼加工而成,其溫度上限為 1600℃。

(3) X 光繞射儀 (X-ray Diffractometer)

X 光繞射儀為 Bruker D2 PHASER 機型,其光源為銅靶,功率為 2.2 KW。X 光源產生之原理為利用 40 kV 的操作電壓,加速電子撞擊 銅靶以激發銅原子,經單光晶體分光,使之產生波長為 1.5405Å 的 K αX 射線,量測時之操作電流為 40 mA。掃瞄範圍 2θ值為 10 至 80 度,掃瞄模式為 2θ/θ,掃瞄速率為每分鐘 5 度。量測前先將分析樣 品研磨成均勻細粉,量測完畢處理數據及圖譜。

(4) 螢光光譜儀 (Spectrofluorometer)

使用美國 Jobin Yvon-Spex Instruments S. A. Inc.公司所製 Spex Fluorolog-3 螢光光譜儀,搭備 450W 氙氣與 Hamamatsu Photornics 所製造 R928 型光電倍增管為偵測器,掃描波長範圍為 200 nm 至 1,000 nm,並附有低溫光譜系統的杜瓦瓶(Dewar)以及量測量子效率的 積分球。

(5) 色度座標分析儀 (Color analyzer)

使用日本 LAIKO 所製 DT-100 Color Analyzer,搭配螢光光譜儀 即可測得輝度、對比度、閃爍以及色度。

(6) 變溫加熱器

螢光粉溫度依存發光光譜(25-300℃)或熱消光特性係以英國

Linkam 公司所生產的具加熱控制功能之光學量測平台(Model No.

T95-PE)進行測量。

(7) 掃描式電子顯微鏡(SEM)

使用日本 JEOL 公司生產的 JSM-6390LV 型掃描式電子顯微鏡,

其加速電壓為 0.5-30kV,解析度可達 30 Å,本儀器系利用電磁場偏 折聚焦電子,利用加速電子撞擊樣品產生背向散射電子及二次電子而 成像,在本研究中利用 SEM 觀察螢光體粒徑大小及表面形態。

2-3 實驗步驟

2-3-1 CaY(BO3)O:xCe3+螢光材料之合成

依化學計量(x = 0.25~7 %)秤取 Y2O3、CaCO3、H3BO3與 CeO2 ,均勻混合後並研磨 60 分鐘。

將混合均勻的粉末反應物放入氧化鋁坩堝中,使用氣體爐 通 10 %氫氣分別於 1400℃、1350℃、1300℃燒結 8 小時。

對燒結後所得的粉末,進行 X-ray 繞射晶相與結構分析、

螢光光譜、CIE 色度座標、SEM 影像與量子效率測量

2-3-2 Sr3Y(BO3)O:xCe3+ 螢光材料之合成

依化學計量(x=0.5~7 %)秤取 Y2O3、SrCO3、H3BO3與 CeO2,均勻混合後並研磨 60 分鐘。

將混合均勻的粉末反應物放入氧化鋁坩堝中,使用氣體爐 通 10 %氫氣分別於 1400℃、1350℃與 1300℃燒結 8 小時。

對燒結後所得的粉末,進行 X-ray 繞射晶相與結構分析、

螢光光譜、CIE 色度座標、SEM 測量與量子效率測量。

2-3-3 Ca4M(BO3)3O:xCe3+,yMn2+(M= Y, Gd, Lu)螢光材料之合成

依化學計量(x=0.5~10 %)秤取 CaCO3、M2O3 (M= Y, Gd, Lu)、H3BO3、CeO2與 MnO2,均勻混合後並研磨 60 分鐘。

將混合均勻的粉末反應物放入氧化鋁坩堝中,使用氣體爐 通 10 %氫氣分別於 1400℃、1350℃與 1300℃燒結 8 小時。

對燒結後所得的粉末,進行 X-光繞射晶相與結構分析、

螢光光譜、CIE 色度座標、SEM 影像與量子效率測量。

2-3-4 MLuAlZn3O7:xEu2+(M= Ba,Sr)螢光材料之合成

依化學計量(x=0.05~1 %)秤取 MCO3(M= Ba,Sr)、Al2O3、 Lu2O3、ZnO2與 Eu2O3,均勻混合後並研磨 60 分鐘。

將混合均勻的粉末反應物放入氧化鋁坩堝中,使用氣體爐 通 10 %氫氣分別於 1400℃、1350℃與 1300℃燒結 8 小時。

對燒結後所得的粉末,進行 X-ray 繞射晶相與結構分析、

螢光光譜、CIE 色度座標測定、SEM 測量與量子效率測量。

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