Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+的發(fā)光性能及光譜調(diào)控

吳占超，焦妍梅，張 雪，劉 杰,，相國濤，馬 力，王笑軍*

(1.青島科技大學(xué) 化學(xué)與分子工程學(xué)院，山東 青島 266042； 2.美國佐治亞南方大學(xué) 物理系，佐治亞 斯泰茨伯勒 30460；3.重慶郵電大學(xué) 理學(xué)院，重慶 400065)

1 引 言

白光發(fā)光二極管(White light emitting diodes,WLED)具有高光效、壽命長、體積小、純固體、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被稱為新一代照明光源[1-3]。目前，商用WLED主要通過藍(lán)光芯片激發(fā)YAG∶Ce3+黃色熒光粉實(shí)現(xiàn)，由于光譜中缺少紅光組分，導(dǎo)致其顯色指數(shù)(Color rendering index,CRI)較低(CRI80)、色溫(Correlated color temperature,CCT)較高(CCT4 500)、光品質(zhì)較差，限制了其應(yīng)用范圍[4-6]。紫外光芯片激發(fā)紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉可以獲得高顯色指數(shù)、低色溫的高品質(zhì)白光，贏得了人們的廣泛關(guān)注[7-8]。因此，開發(fā)新型高效的三基色熒光粉在照明領(lǐng)域中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。

Tb3+由于5D4-7F5電子躍遷，在544 nm處產(chǎn)生有效的光發(fā)射，因此它是一種常用的綠光發(fā)射激活劑[9]。然而，Tb3+摻雜熒光粉的主要問題是自旋禁戒的f-f躍遷，吸收弱且缺乏寬的激發(fā)帶，導(dǎo)致光致發(fā)光效率低。能量傳遞是改善吸收、提高光致發(fā)光效率的有效途徑，并作為一種調(diào)控?zé)晒夥郯l(fā)光顏色的方法，被廣泛地應(yīng)用在熒光粉中[8,10-12]。具有自旋和軌道允許f-d躍遷的Ce3+離子已被證實(shí)是Tb3+離子有效的敏化劑，并且產(chǎn)生了許多具有高發(fā)光效率的Ce3+-Tb3+共摻雜熒光粉。Jiao等[15]利用高溫固相法得到了一系列Ce3+/Tb3+摻雜的Li3Sc2(PO4)3熒光粉。在285 nm激發(fā)下，Ce3+→Tb3+的能量傳遞可以促使熒光粉中低濃度的Tb3+產(chǎn)生很強(qiáng)的綠光發(fā)射。Zhang等[16]制備了NaBa4(AlB4O9)2Cl3∶Ce3+,Tb3+熒光粉，并通過調(diào)控Ce3+/Tb3+的比例實(shí)現(xiàn)熒光粉發(fā)光顏色由藍(lán)色到綠色的調(diào)控。Wang等[17]研究了Ca2YHf2Al3O12∶Ce3+,Tb3+綠色熒光粉，結(jié)果表明，由于Ce3+、Tb3+之間的能量傳遞大大增強(qiáng)了Tb3+發(fā)光效率。Zhou等[18]報(bào)道了一種明亮的綠色CaYAlO4∶Tb3+,Ce3+熒光粉，研究了Ce3+、Tb3+之間的能量傳遞及其在3D打印中的應(yīng)用。此外，還有更多摻雜Ce3+、Tb3+離子顏色可調(diào)控的熒光粉，如磷酸鹽基質(zhì)K2CaP2O7∶Ce3+,Tb3+熒光粉[19]、硼酸鹽基質(zhì)Na2Gd2B2O7∶Ce3+,Tb3+熒光粉[20]、鋁酸鹽基質(zhì)熒光粉CaGdGaAl2O7∶Ce3+,Tb3+[6]等。

磷灰石結(jié)構(gòu)的熒光粉具有原料價(jià)格便宜、發(fā)光效率高、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，因此，磷灰石是一種重要的熒光粉基質(zhì)材料[21-22]。磷灰石結(jié)構(gòu)晶體是一個(gè)大家族，Ba5(PO4)3F是其中一個(gè)重要成員。Ba5(PO4)3F屬于六方晶系[23-25]，空間群為P63/m(176)，晶胞參數(shù)為a=b=1.015 nm,c=0.773(3)nm,V=0.690 4 nm3。

本文以Ba5(PO4)3F為基質(zhì)，通過[Ce3+, K+]取代[Ba2+,Ba2+]，設(shè)計(jì)合成了一種新型Ce3+摻雜的熒光粉Ba3CeK(PO4)3F，并通過共摻Tb3+，制備了Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉，研究了Ce3+與Tb3+之間的能量傳遞。通過共摻Tb3+，實(shí)現(xiàn)了Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉發(fā)光顏色的調(diào)控。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 樣品制備

通過高溫固相法合成Ba5-2xCexKx(PO4)3F(x=0.20,0.40,0.60,0.80,1.00)、Ba3Ce1-xK-(PO4)3F∶xTb3+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)和Ba4.70Tb0.15K0.15(PO4)3F熒光粉。所用化學(xué)藥品有K2CO3(分析純)、BaCO3(分析純)、CeO2(99.99%)、NH4H2PO4(分析純)、BaF2(分析純)、Tb4O7(99.99%)。根據(jù)熒光粉各組分化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行計(jì)算，使用分析天平進(jìn)行稱量，然后將藥品在瑪瑙研缽中充分研磨，將研磨后的粉末放入小坩堝中，于1 100 ℃的CO還原氣氛中煅燒3 h，等到樣品冷卻到室溫，取出再次研磨，即得到所需樣品，以備測(cè)試。

2.2 樣品表征

XRD表征數(shù)據(jù)由日本理學(xué)株式會(huì)社的D/MAX 2500/PC X射線衍射儀進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試樣品的掃描范圍為5°～80°，采用Cu-Kα(λ=0.154 1 nm)為輻射源，工作電壓為40 kV，工作電流為150 mA。掃描電鏡數(shù)據(jù)由日本日立公司的SU8010冷場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡進(jìn)行測(cè)試，分辨率為1.0 nm/15 kV。激發(fā)/發(fā)射光譜通過上海棱光技術(shù)有限公司的F97Pro熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，以氙氣燈為光源，光譜儀氙燈的光電倍增管電壓為500 V。

3 結(jié)果與討論

3.1 XRD分析

圖1是Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的XRD譜圖。因?yàn)锽a3CeK(PO4)3F無標(biāo)準(zhǔn)卡片，我們選擇同構(gòu)的Ba3LaNa(PO4)3F的標(biāo)準(zhǔn)卡片(PDF#71-1317)作為參比標(biāo)準(zhǔn)卡片。由圖1可知，Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的主要衍射峰與Ba3NaLa(PO4)3F的標(biāo)準(zhǔn)卡片(PDF#71-1317)匹配良好，樣品在23.4°和26.9°存在兩個(gè)雜質(zhì)峰，通過對(duì)比，歸屬于Ba3Ce(PO4)3。以上結(jié)果說明實(shí)驗(yàn)制備的物質(zhì)為含有少量Ba3Ce(PO4)3的目標(biāo)產(chǎn)物Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+。

圖1 Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+的XRD圖譜和Ba3LaNa(PO4)3F(PDF#71-1317)的標(biāo)準(zhǔn)卡片

3.2 Ba3CeK(PO4)3F的晶體結(jié)構(gòu)

圖2是Ba3CeK(PO4)3F的晶體結(jié)構(gòu)圖及Ba/Ce、Ba/K、Ce/K周圍的配位環(huán)境圖。在Ba3CeK(PO4)3F基質(zhì)中存在著兩種陽離子位點(diǎn)，一種是七配位(M1)，另一種為九配位(M2)，配位離子是O2-離子和F-離子。由圖2(b)、(c)的Ba/K、Ce/K配位環(huán)境圖可以發(fā)現(xiàn)Ba/K、Ce/K是九配位，周圍都是被9個(gè)O2-占據(jù)。根據(jù)圖2(d)Ba/Ce的配位環(huán)境圖可以看出Ba/Ce周圍被5個(gè)O2-和2個(gè)F-占據(jù)，屬于七配位的情形。Ce3+和K+主要是取代Ba2+的位置，原因是九配位的Ba2+的半徑為0.147 nm，與九配位的K+的半徑(0.155 nm)、九配位的Ce3+的半徑(0.120 nm)相近；七配位的Ba2+的半徑為0.138 nm，與七配位的K+的半徑(0.146 nm)、七配位的Ce3+的半徑(0.107 nm)相近。同時(shí)摻雜的Ce3+還會(huì)部分取代K+，這是因?yàn)榫排湮坏腃e3+的半徑(0.120 nm)小于九配位的K+的半徑(0.155 nm)。根據(jù)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)以及無機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫提供的相關(guān)數(shù)據(jù)可知，Ba3CeK(PO4)3F晶胞參數(shù)為a=b=0.993 9 nm，c=0.744 2 nm，Z=2。

圖2 Ba3CeK(PO4)3F的晶體結(jié)構(gòu)

3.3 SEM、mapping和EDX分析

通過SEM分析了Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的形貌特征。圖3是Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉SEM圖片。從圖中可以看出，樣品顆粒表面光滑，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而發(fā)生粘連，平均粒徑約為3～6 μm。

圖3 Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的SEM圖

圖4是Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的EDS圖以及元素分布圖。圖4(a)～(g)分別表示鋇、鈰、氟、鉀、氧、磷及鋱?jiān)?。由圖4可知，構(gòu)成Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的Ba、Ce、K、P、O、F、Tb元素共存，所有元素都均勻地出現(xiàn)在mapping圖中，進(jìn)一步表明合成了目標(biāo)產(chǎn)物。通過元素分布圖可以證實(shí)Tb3+能夠均勻地分布在基質(zhì)中，進(jìn)而說明Tb3+已經(jīng)成功地?fù)饺氲搅薆a3CeK(PO4)3F基質(zhì)中。

圖4 Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+樣品的EDS圖和各元素分布圖((a)～(g))

3.4 激發(fā)光譜和發(fā)射光譜分析

Ce3+離子不但是一種高效的發(fā)光離子，對(duì)于很多稀土離子還是一種有效的敏化劑。為探究Ce3+對(duì)Tb3+發(fā)光性能的敏化作用，將Tb3+引入Ba3CeK(PO4)3F中進(jìn)行更深入的研究。圖5(a)是Ba3CeK(PO4)3F熒光粉在室溫下測(cè)得的激發(fā)和發(fā)射光譜。在428 nm監(jiān)測(cè)下，Ba3CeK(PO4)3F在250～350 nm范圍內(nèi)為連續(xù)的寬激發(fā)帶，樣品的最大激發(fā)峰位于323 nm。在323 nm激發(fā)下，發(fā)射光譜顯示在400～620 nm范圍內(nèi)具有強(qiáng)的不對(duì)稱藍(lán)光發(fā)射帶，在428 nm處呈現(xiàn)出最大發(fā)射峰，這主要是由于Ce3+的4f-5d躍遷引起的。從圖5(b)可以看出，熒光粉Ba4.70Tb0.15K0.15(PO4)3F在544 nm監(jiān)測(cè)下在230～290 nm范圍內(nèi)出現(xiàn)寬激發(fā)帶，最大峰值位于264 nm，歸屬于Tb3+的4f8-4f75d1躍遷；在300～400 nm處可見多個(gè)激發(fā)帶，歸屬于Tb3+的4f-4f躍遷[15]。由于Tb3+的躍遷是自旋和軌道禁止的f-f躍遷，因此其激發(fā)光譜的強(qiáng)度較低。在376 nm激發(fā)下，Ba4.70-Tb0.15K0.15(PO4)3F的發(fā)射光譜在400～650 nm范圍內(nèi)出現(xiàn)窄的發(fā)射峰，最高峰出現(xiàn)在544 nm，這是由于Tb3+的5D4-7F5躍遷，是Tb3+的典型發(fā)射峰，622，583，489 nm處的發(fā)射峰分別歸屬于Tb3+的5D4-7F3、5D4-7F4、5D4-7F6躍遷[6,9,26-28]，而436 nm和417 nm的發(fā)射峰則歸屬于Tb3+的5D3-7Fj躍遷[6]。圖5(c)是Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉的激發(fā)和發(fā)射光譜，除了表現(xiàn)出Ce3+的發(fā)射帶同時(shí)還出現(xiàn)了Tb3+的發(fā)射帶，其中最高峰位于428 nm左右的寬發(fā)射帶可歸屬于Ce3+的4f-5d躍遷，而峰值位于487，548，583，622 nm的窄發(fā)射帶可歸屬于Tb3+的發(fā)光。分別在428 nm、548 nm監(jiān)測(cè)下得到Ba3Ce0.85K-(PO4)3F∶0.15Tb3+的激發(fā)光譜，其形狀與單摻Ce3+的激發(fā)光譜相似，但與單摻Tb3+的激發(fā)光譜明顯不同，表明在Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉中存在從Ce3+到Tb3+的能量傳遞。從圖5(b)、(c)中Tb3+的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度對(duì)比可以看出，由Ce3+到Tb3+的能量傳遞大大增強(qiáng)了熒光粉中Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度。

圖5 Ba3CeK(PO4)3F(a)、Ba4.70Tb0.15K0.15(PO4)3F(b)和Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+(c)的激發(fā)和發(fā)射光譜。

圖6是Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)熒光粉在室溫下測(cè)得的發(fā)射光譜(圖6(a))及Ce3+和Tb3+發(fā)光強(qiáng)度變化趨勢(shì)圖(圖6(b))。由圖6(a)可知，在323 nm紫外光激發(fā)下，Ba3CeK(PO4)3F的發(fā)射光譜為400～600 nm范圍內(nèi)的不對(duì)稱發(fā)射帶，最大發(fā)射峰位于428 nm，屬于Ce3+的5d→4f躍遷。Ce3+離子的4f1基態(tài)在自旋-軌道耦合作用下能夠分裂成2個(gè)能級(jí)2F5/2和2F7/2，而宇稱選律允許激發(fā)態(tài)5d1電子組態(tài)最低晶體場(chǎng)組分向基態(tài)的這2個(gè)能級(jí)躍遷，從而導(dǎo)致Ce3+的發(fā)射峰呈現(xiàn)不對(duì)稱性。由于Ba3CeK(PO4)3F未摻雜Tb3+，因此其發(fā)射光譜中并未觀察到Tb3+的特征發(fā)射峰。而Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)熒光粉在323 nm紫外光激發(fā)下，其發(fā)射光譜除了出現(xiàn)Ce3+的發(fā)射帶同時(shí)還出現(xiàn)了Tb3+的發(fā)射帶，其中最高峰位于428 nm左右的寬發(fā)射帶可歸屬于Ce3+的5d-4f躍遷，而峰值位于487，548，583，622 nm的窄發(fā)射帶可分別歸屬于Tb3+的5D4至7F6、7F5、7F4、7F3基態(tài)躍遷發(fā)光[6,9,26-28]。圖6(b)為Ce3+和Tb3+發(fā)光強(qiáng)度變化趨勢(shì)圖。由圖6(b)可知，隨著Tb3+摻雜濃度的增加，Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度先增大，當(dāng)Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到20%時(shí)，Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大，繼續(xù)增大Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)，其發(fā)光強(qiáng)度反而下降。這是由Tb3+在Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中的濃度猝滅現(xiàn)象引起的。因此，Tb3+在Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中的最佳摻雜摩爾分?jǐn)?shù)為20%。而Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度隨Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)增加整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是，當(dāng)Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度有所增強(qiáng)，繼續(xù)增大Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)，Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度又繼續(xù)下降。這一方面說明隨著Tb3+在Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中摻雜濃度的增加，Ce3+→Tb3+的能量傳遞效率不斷增加，因而引起Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。另一方面，Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉組成也有其自身特殊性，即隨著Tb3+摻雜濃度的增加，Ce3+的摩爾分?jǐn)?shù)并非保持不變，而是逐漸減少，由于Ce3+摻雜濃度的減小，也必然引起其發(fā)光強(qiáng)度的變化。

圖6 (a)Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉在323 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜；(b)Ce3+和Tb3+發(fā)光強(qiáng)度變化趨勢(shì)。

為了進(jìn)一步解釋Ce3+發(fā)光強(qiáng)度的這一不同尋常的變化，我們又研究了Ba5-2xCexKx(PO4)3F(x=0.20, 0.40,0.60,0.80,1.00)的發(fā)射光譜(圖7)。由圖7可知，隨著Ce3+摻雜摩爾分?jǐn)?shù)的增加，Ba5-2xCexKx(PO4)3F(x=0.20,0.40,0.60,0.80,1.00)的發(fā)光強(qiáng)度先增大，當(dāng)Ce3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，其發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大，之后由于濃度猝滅效應(yīng)，發(fā)光強(qiáng)度逐漸下降。因此，對(duì)于Ce3+在Ba5-2xCexKx(PO4)3F(x=0.20,0.40,0.60,0.80,1.00)熒光粉中的發(fā)光強(qiáng)度，并非當(dāng)x=1.00時(shí)即Ba3CeK(PO4)3F的發(fā)光強(qiáng)度最大。由此可知，隨著Tb3+在Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中摻雜濃度的增加，同時(shí)Ce3+的摩爾分?jǐn)?shù)相應(yīng)減小，這在一定程度上可以減小Ce3+在Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中的濃度猝滅效應(yīng)。因此，Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度隨Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)的增加整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是當(dāng)Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度有所增強(qiáng)，繼續(xù)增大Tb3+的摻雜摩爾分?jǐn)?shù)，Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度又繼續(xù)下降。

圖7 Ba5-2xCexKx(PO4)3F(x=0.20,0.40,0.60,0.80,1.00)在323 nm激發(fā)下的發(fā)射光譜，插圖為不同Ce3+摻雜濃度樣品的相對(duì)強(qiáng)度。

Ce3+到Tb3+的能量傳遞機(jī)理可以通過圖8中Ce3+和Tb3+的微觀能量傳遞示意圖來解釋。當(dāng)摻Ce3+的樣品被近紫外波長的光激發(fā)時(shí)，Ce3+處于基態(tài)2F5/2的電子吸收能量之后躍遷到激發(fā)態(tài)5D5/2，經(jīng)過非輻射躍遷損失很小一部分能量之后回到5D3/2，電子從5D3/2躍遷回到基態(tài)2F5/2和2F7/2上，這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Ce3+的不對(duì)稱的藍(lán)光發(fā)射峰。在摻Tb3+的樣品中，Tb3+基態(tài)7F6上的電子被發(fā)射的能量激發(fā)到5D3，之后通過非輻射躍遷，損失部分能量之后，下降到5D4和5D3，最后通過輻射躍遷回到7F3、7F4、7F5、7F6基態(tài)，分別發(fā)出紅色、橙紅色、綠色和藍(lán)色的光。在這個(gè)過程中，由于Ce3+的5D3/2激發(fā)態(tài)能級(jí)與Tb3+的5D2激發(fā)態(tài)能級(jí)接近，Ce3+中被激發(fā)到5D3/2激發(fā)態(tài)的電子會(huì)將一部分能量傳遞給Tb3+中處于5D2的電子，從而使Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度增大。

圖8 由Ce3+到Tb3+的能量傳遞示意圖

我們還研究了隨著Tb3+摻雜濃度的增加熒光粉Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+發(fā)光顏色的變化。表1為根據(jù)在323 nm激發(fā)下的Ba3Ce1-xK-(PO4)3F∶xTb3+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)發(fā)射光譜數(shù)據(jù)計(jì)算得到的CIE坐標(biāo)數(shù)值，從表中的數(shù)據(jù)可以看出隨著Tb3+的取代濃度的增大，色坐標(biāo)x的數(shù)值和y的數(shù)值也在不斷地增大。圖9為熒光粉樣品色坐標(biāo)在CIE光譜圖中對(duì)應(yīng)的位置，從圖中可以看出，隨著x和y值不斷增大，光譜圖中樣品的顏色由藍(lán)色區(qū)域過渡到藍(lán)綠色區(qū)域，最后移動(dòng)到綠色區(qū)域。通過改變Tb3+的摻雜濃度，成功地實(shí)現(xiàn)了熒光粉發(fā)光顏色由藍(lán)光到綠光的調(diào)控。

圖9 Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)熒光粉在323 nm激發(fā)下的CIE光譜圖

表1 323 nm激發(fā)下的BaCe1-xK(PO4)3F∶xTb3+(x=0,0.05,0.10, 0.15,0.20,0.25)的CIE色坐標(biāo)值

4 結(jié) 論

通過高溫固相法制備了Ba5-2xCexKx(PO4)3F(x=0.20,0.40,0.60,0.80,1.00)和BaCe1-xK-(PO4)3F∶xTb3+(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)熒光粉，并對(duì)其發(fā)光性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在323 nm紫外光激發(fā)下，Ba5-2xCexKx-(PO4)3F(x=0.20,0.40,0.60,0.80,1.00)發(fā)出藍(lán)光，最大發(fā)射光譜位于428 nm，Ce的最佳摻雜濃度為x=0.60；由于Ce3+對(duì)Tb3+的能量傳遞，Ba3Ce0.85K(PO4)3F∶0.15Tb3+熒光粉中Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)于Ba4.70Tb0.15K0.15(PO4)3F熒光粉明顯增強(qiáng)；隨著Tb3+摻雜濃度的增加，BaCe1-xK-(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中Ce3+的藍(lán)光強(qiáng)度逐漸減弱，Tb3+的綠光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，熒光粉的發(fā)光顏色逐漸由藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)綠光最終轉(zhuǎn)變?yōu)榫G光，進(jìn)一步證實(shí)了在BaCe1-xK(PO4)3F∶xTb3+熒光粉中存在Ce3+對(duì)Tb3+的能量傳遞；當(dāng)Tb3+摻雜摩爾分?jǐn)?shù)x=0.20時(shí)，Ba3Ce1-xK(PO4)3F∶xTb3+中Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大。