《發(fā)光材料及其應用》課程教學大綱

1、發(fā)光材料及其應用Luminescent materials and their applications一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課程課程學分：2學分課程學時：32 學時（講課：32學時，上機：0學時，實驗：0學時）課程性質：選修開課學期：第7學期先修課程：光學，固體物理學適用專業(yè)：物理學、應用物理學教 材：祁康成，發(fā)光原理與發(fā)光材料，電子科技大學出版社，2012年2月開課單位：物理與光電工程學院二、課程性質、教學目標和任務發(fā)光材料及其應用是物理相關專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程的目的在于從發(fā)光的基本原理出發(fā)，介紹發(fā)光現(xiàn)象的基本理論和基本知識，掌握物理原理和規(guī)律，對目前發(fā)光材料在生產生活

2、中的應用和發(fā)展有較深入的了解。通過本課程的學習，使學生了解發(fā)光的定義及分類、掌握發(fā)光基本物理過程及現(xiàn)象，對半導體發(fā)光、分立中心發(fā)光、特殊結構物質的發(fā)光有所了解，了解發(fā)光在照明、燈源、顯示、探測領域的應用，了解發(fā)光材料制備、表征、測量、分析的基本方法。三、教學內容和要求1緒論 發(fā)光的定義及特點（4學時）（1）理解發(fā)光的概念；（2）熟悉發(fā)光物質的分類；熟悉化學發(fā)光，生物發(fā)光，物理發(fā)光三種發(fā)光現(xiàn)象；（3）理解材料發(fā)光所經歷的主要過程；（4）熟悉表征發(fā)光的主要性能指標；了解吸收光譜與激發(fā)光譜，發(fā)射光譜，發(fā)光效率，發(fā)光期間(余輝)等概念； 本章重點：著重闡明材料發(fā)光所經歷的主要過程，表征發(fā)光的主要性能指

3、標。2分立發(fā)光中心（4學時）（1）了解晶格振動對電子躍遷的影響；（2）理解晶體場；（3）了解過渡金屬離子；（4）理解稀土離子(4fn)，稀土離子的4f5d躍遷和電荷遷移躍遷，稀土離子的無輻射躍遷； （5）熟悉分立中心發(fā)光的衰減和增長；本章重點：著重闡明晶體場和分立中心發(fā)光的衰減和增長；本章難點：稀土離子(4fn)，稀土離子的4f5d躍遷和電荷遷移躍遷，稀土離子的無輻射躍遷；3復合發(fā)光（4學時）（1）熟悉固體中電子的能量狀態(tài)和定域能級；（2）理解帶間復合，邊緣發(fā)射，激子的復合，通過雜質中心的復合，通過施主一受主對的復合幾種復合發(fā)光機制； （3）了解復合發(fā)光的衰減；本章重點：著重闡明帶間復合，邊緣

4、發(fā)射，激子的復合，通過雜質中心的復合，通過施主一受主對的復合幾種復合發(fā)光機制； 4發(fā)光材料內部的能量傳輸（2學時）（1）了解發(fā)光材料內部能量傳輸?shù)姆绞?；?）理解共振能量傳遞，借助載流子的能量輸運，借助激子的能量傳輸三種能量傳輸方式；本章重點：著重闡明共振能量傳遞，借助載流子的能量輸運，借助激子的能量傳輸三種能量傳輸方式； 5長余輝發(fā)光（2學時）（1）了解長余輝發(fā)光材料； （2）理解長余輝發(fā)光機理；（3）熟悉光能的存貯和釋放：熱釋光，光致釋光；本章重點：著重闡明長余輝發(fā)光機理。6低維材料發(fā)光（2學時）（1）理解低維材料發(fā)光；本章重點：著重闡明低維材料發(fā)光機制； 7熒光粉的制備（4學時）（1）熟

5、悉高溫固相反應法；了解原材料純度要求，制備發(fā)光材料常使用的化學原料，發(fā)光材料粉體的配比，高溫固相反應過程，助熔劑(Fluxes)及其作用，坩堝與反應氣氛控制，加熱制度，熒光粉的粒度，熒光粉表面處理等；（2）了解其它高溫制備發(fā)光材料粉體的方法；（3）了解溶液法制備方法：沉淀法，水熱法，溶膠一凝膠法；本章重點：著重闡明高溫固相反應法； 8熒光屏制造技術（4學時）（1）熟悉沉淀法：沉淀法工藝原理和沉淀法參數(shù)選擇； （2）了解粉漿法：粉漿法的工藝過程和預涂覆及其作用；（3）了解粉漿法熒光屏涂覆用材料；（4）理解PVAADC系統(tǒng)的感光機理；（5）熟悉三基色熒光粉點的制作；（6）理解熒光粉漿中的表面活性劑

6、；了解表面活性劑分子結構特點表面活性劑的分類；熟悉表面活性劑溶液的基本性質，表面活性劑的功能與作用；了解常用的表面活性劑（7）熟悉熒光屏的焙燒；熟悉高聚物的熱降解原理；了解屏焙燒中各種有機物的熱降解本章重點：著重闡明熒光屏制造技術中的工藝，PVAADC系統(tǒng)的感光機理，三基色熒光粉點的制作和熒光粉漿中的表面活性劑。 9電致發(fā)光原理（4學時）（1）掌握電致發(fā)光中的激發(fā)過程；理解高場效應及體內發(fā)光；理解少數(shù)載流子的注入效應及結區(qū)發(fā)光； （2）掌握電致發(fā)光器件結構；理解利用多數(shù)載流子碰撞離化(或主要利用碰撞離化)概念；熟悉利用少數(shù)載流子注入的設計；（3）熟悉粉末交流電致發(fā)光的基本原理；了解粉末交流電致

7、發(fā)光現(xiàn)象和規(guī)律；理解粉末交流電致發(fā)光原理；（4）理解粉末交流電致發(fā)光材料及薄膜電致發(fā)光；了解ZnS型粉末交流電致發(fā)光材料的工藝過程；熟悉薄膜電致發(fā)光機理；本章重點：著重掌握電致發(fā)光中的激發(fā)過程，電致發(fā)光器件結構。10發(fā)光材料的性能表征（2學時）（1）熟悉發(fā)光材料光學參數(shù)的測量；熟悉激發(fā)光譜和發(fā)射光譜；了解吸收光譜和反射光譜； （2）理解發(fā)光效率的測量；（3）了解熒光粉形貌測量；了解粒徑的表示方法；了解平均粒徑；理解顆粒度的測量原理；本章重點：著重闡明發(fā)光材料光學參數(shù)的測量和發(fā)光效率的測量。四、課程考核（1）作業(yè)和報告：作業(yè)：5次，課程論文：0-1篇；（2）考核方式：建議采用閉卷考試（3）總評成績計算方式：平時成績（0-30%）+期末考試成績（70-100%）五、參考書目1、半導體照明發(fā)光材料及應用（第二版），化學工業(yè)出版社，肖志國，2014年3月版；2、無機光致發(fā)光材料