結構與物性結課作業發光
學院：物理與電子工程學院
專業： 材料物理13-01
學號： 541311020102
姓名： 陳強
能夠以某種方式吸收能量，將其轉化成光輻射（非平衡輻射）物質叫做發光材料。發光是輻射能量以可見光的形式出現。輻射或任何其他形式的能量激發電子從價帶進入導帶，當其返回到價帶時便發射出光子（能量為1.
8~3.1ev）。如果這些光子的波長在可見光範圍內，那麼，便產生了發光現象。
發光材料是國家重要戰略能源，在人們的日常生活中也佔據著重要地位，被廣泛應用於各個領域，因此對發光材料的研製和運用受到越來越多的關注。
本文基於發光材料研究現狀，分析發光材料種類和製備方式，並介紹幾種不同發光材料在生活中的應用，以期推動我國發光材料研究探索，為國家建設和人們生活水平提高提供助力。發光材料是人類生活重要材料之一，在航天科技、海洋運輸、醫學醫療、出版印刷等各個領域被廣泛應用，具有極為重要的戰略地位。
隨著科學技術的發展，發光材料研究已經成為了我國科學界廣泛關注的焦點，其運用技術直接關係到人們日常生活質量和國防建設，因此如何推動發光材料研製，將其更加安全、合理、高效的應用於生產生活中，成為了亟待解決的問題。
發光材料按激發的方式可分為以下幾類：
1.1光致發光材料
用紫外、可見及紅外光激發發光材料而產生的發光稱為光致發光，該發光材料稱為光致發光材料。
光致發光過程分為三步：①吸收乙個光子；②把雷射能轉移到螢光中心；③由螢光中心發射輻射。
發光的滯後時間約為10-8s的稱為螢光，衰減時間大於10-8s的稱為磷光。
光致發光材料一般可分為螢光燈用發光材料、長餘輝發光材料和上轉換發光材料。
按發光馳豫時間分類，光致發光材料分為螢光材料和磷光材料。
圖11.2電致發光材料
所謂電致發光是在直流或交流電場作用下，依靠電流和電場的激發使材料發光的現象，又稱場致發光。這種發光材料稱為電致發光材料，或稱場致發光材料。
1. 本徵式場致發光
簡單地說，本徵式場致發光就是用電場直接激勵電子，電場反向後電子與中心復合而發光的現象。
2. 注入式發光
注人式場致發光是由ⅱ- ⅳ族和ⅲ - ⅴ族化合物所製成的有 p - n 結的二極體，注人載流子，然後在正向電壓下，電子和空穴分別由 n 區和 p 區注人到結區並相互復合而發光的現象。又稱p-n結電致發光
目前大概可以有以下幾種材料:
目前常用的直流電致發光材料有zn s:mn，cu，其發光亮度大約為350 cd/m。其他還有zn s:
ag可發出藍光;（可發出綠光。另外還有一些在ca s、sr s等基質中摻雜稀土元素的材料。
這種材料與直流電壓激發下的發光材料有較高的流明效率（直流為0.5 im/w，交流可達15 im/ｗ）所以它應用的較為普遍。以zn s為代表，可在zn s粉末中摻入銅氯、銅錳、銅鉛、銅等啟用劑後，與介電常數很高的有機介質相混合後製成。
可發出紅、橙、黃、綠、藍等各種色彩的光。其中啟用劑以質量百分比計，燒成時間均為1 h。
它與以上兩種基本相似，只是其中不需要有機介質，可以在較高的高頻電壓下工作，發光亮度很高，發光效率也較高，可達幾個流明/瓦。
即發光二極體所用材料。發光二極體是一種在低電壓下發光的器件，它可使用單晶或單晶薄膜材料。發光二極體簡稱led（light emitting dicde的縮寫），最早出現在2023年，由美國hp（新惠普的前身）首先以磷砷化鎵（ga as·p）為材質製成的黃色led（屬於冷光）具有耗電量小、壽命長、反應快、體積小、耐候性好等優點，被譽為第二次照明革命。
2023年開發了磷化銦鎵（al·ga·in·p）與氮化鎵（ga n）等2種材料後，長期以來，可見光led的發展方向是以高亮度化、全彩化和白光化為主。
圖2 p-n結電致發光原理
（a）熱平衡狀態；（b）加正偏壓時的狀態
發光材料在熱（隨溫度的變化）的作用下而激發發光的材料叫做熱致發光材料。熱致發光又稱熱釋光[1] 。受激發後的發光體在停止發光後，對其加熱公升溫，又繼續發光並逐漸加強的現象叫熱釋發光。
但熱能不是用來激發發光，而是釋放光能的。加熱使發光材料貯存的激發能逐漸釋放出來。這種現象與發光材料中的電子陷阱相聯絡。
射線致發光指發光材料在加速電子的轟擊下的激發發光。射線致發光材料可分為陰極射線致發光材料和放射線致發光材料兩種。
陰極射線致發光是由電子束轟擊發光物質而引起的發光現象。
放射線致發光是由高能的α、β、x射線轟擊發光物質而引起的發光現象。
陰極射線致發光材料是指在陰極射線激發下能發光的材料，也稱為電子束激發發光材料。
x放射線致發光的發光原理為：發光材料在x射線照射下發生康普頓效應和吸收x射線，均可產生高速的光電子。光電子經過非彈性碰撞，產生第
二、三代電子。這些電子可激發或離化發光中心，發出光來。因而，乙個 x 射線的光子可以引起很多個發光光子。
發光材料在等離子體的作用下的激發發光。
等離子體是高度電離化的多種粒子存在的空間，其中帶電粒子有電子、正離子，不帶電的粒子有氣體原子、分子、受激原子、亞穩原子等。由於氣體的高度電離，所以帶電粒子的濃度很大，而且帶正電與帶負電粒子的濃度接近相等。
氣體的電子得到足夠的能量之後，可以完全脫離原子，即被電離。這種電子比在固體中自由得多，它具有較大的動能，以較高的速度在氣體中飛行。而且電子在運動過程中與其他粒子會產生碰撞，使更多的中性粒子電離。
在大量的中性粒子不斷電離的同時，還有乙個與電離相反的過程，就是復合現象。如圖3所示。
復合就是兩種帶電的粒子結合形成中性原子。在復合過程中，電子將能量以光的形式放出來，即能輻射出頻率為ν的光。
圖4材料光吸收的本質
發光材料的發光中心（即發光體內部在結構中能發光的分子）受激發時並未離化，即激發和發射過程在彼此獨立的、個別的發光中心內部的發光叫做分立中心發光。這種發光是單分子過程，並不伴隨有光電導，故又稱「非光電導型」發光。分立中心發光有兩種情況：
圖5分立中心發光（a）自發發光（b）受迫發光
（1）自發發光。受激發的粒子（如電子）受粒子內部電場作用從激發態a回到基態g時的發光，叫自發發光，如圖5（a）所示。
自發發光的特徵是，與發射相應的電子躍遷的機率基本上決定於發射體內的內部電場，而不受外界因素影響。
（2）受迫發光。受激發的電子只有在外界因素影響下才發光，叫受迫發光。
受迫發光的特徵是，發射過程分為兩個階段，如圖5(b)所示，受激發的電子出現在受激態m上時，從狀態m直接回到基態g上是禁阻的。在m上的電子，一般也不是直接從基態g上躍遷來的，而是電子受激後，先由基態g躍遷到a，再到m態上，m這樣的受激態稱為亞穩態。受迫發射的第一階段是由於熱起伏，電子吸收能量後，從m態上到a，要實現這一步，電子在m態上需要花費時間，等待機會，從a態回到g態是允許的，這就是受迫發射的第二階段。
由於這種發光要經過亞穩態，故又稱為亞穩態發光。
發光材料受激發時分離出一對帶異號電荷的粒子，一般為正離子(空穴)和電子，這兩種粒子在復合時便發光，叫復合發光。由於離化的帶電粒子在發光材料中漂移或擴散，從而構成特徵性光電導，所以復合發光又叫「光電導型」發光。
復合發光可以在乙個發光中心上直接進行，即電子脫離發光中心後，又回來與原來的發光中心復合而發光，呈單分子過程，電子在導帶中停留的時間較短，不超過10-10s，是短復合發光過程。大部分復合發光是電子脫離原來的發光中心後，在運動中遇到其他離化了的發光中心復合發光，呈雙分子過程，電子在導帶中停留的時間較長，是長復合發光過程。
發光材料的奧秘
經過這些處理之後，戴維 利開始做發光試驗。每次試驗都用485奈米的藍色雷射照射，結果發現，除純粹的vp1 5多孔材料不發光外，凡滲入有60c分子的vp1 5多孔材料都能發光，而且可發出很強的光。即使用功率微弱的雷射照射，在並不黑暗的房間裡也能看到這種光亮。這種複合材料發出的光和單獨的60c發出的較弱...
淺述稀土發光材料
在三價稀土離子中，沒有4f電子的la3 4f0 及 4f 電子全充滿的lu3 4f14 都具有充滿的殼層，因此它們都是無色的離子，具有光學惰性，很適合作為發光和雷射材料的基質。從ce3 的4f1開始逐一填充電子，利用這些 4f 電子的躍遷，可產生發光和雷射。因此，這些離子很適合作為雷射和發光材料的啟...
稀土發光材料夜光顆粒
4 一次之刷塗厚度不宜太厚 一次之刷塗厚度如果太厚時，容易產生瀉流，起皺等現象。因此要做適當之控制，做多層疊塗裝施工。二 耀德興科技長效夜光粉與夜光漆噴塗用 1.對漆面平整之需求大面積之被覆勿建議使用噴塗方式 以空氣噴槍噴霧為佳 2.使用空 噴塗時，不需稀釋可直接使用或視噴霧粘度需求酌量新增稀釋劑 ...