《发光材料及其应用》课程教学大纲

1、发光材料及其应用Luminescent materials and their applications一、课程基本情况课程类别：专业任选课程课程学分：2学分课程学时：32 学时（讲课：32学时，上机：0学时，实验：0学时）课程性质：选修开课学期：第7学期先修课程：光学，固体物理学适用专业：物理学、应用物理学教 材：祁康成，发光原理与发光材料，电子科技大学出版社，2012年2月开课单位：物理与光电工程学院二、课程性质、教学目标和任务发光材料及其应用是物理相关专业的一门专业选修课。本课程的目的在于从发光的基本原理出发，介绍发光现象的基本理论和基本知识，掌握物理原理和规律，对目前发光材料在生产生活

2、中的应用和发展有较深入的了解。通过本课程的学习，使学生了解发光的定义及分类、掌握发光基本物理过程及现象，对半导体发光、分立中心发光、特殊结构物质的发光有所了解，了解发光在照明、灯源、显示、探测领域的应用，了解发光材料制备、表征、测量、分析的基本方法。三、教学内容和要求1绪论 发光的定义及特点（4学时）（1）理解发光的概念；（2）熟悉发光物质的分类；熟悉化学发光，生物发光，物理发光三种发光现象；（3）理解材料发光所经历的主要过程；（4）熟悉表征发光的主要性能指标；了解吸收光谱与激发光谱，发射光谱，发光效率，发光期间(余辉)等概念； 本章重点：着重阐明材料发光所经历的主要过程，表征发光的主要性能指

3、标。2分立发光中心（4学时）（1）了解晶格振动对电子跃迁的影响；（2）理解晶体场；（3）了解过渡金属离子；（4）理解稀土离子(4fn)，稀土离子的4f5d跃迁和电荷迁移跃迁，稀土离子的无辐射跃迁； （5）熟悉分立中心发光的衰减和增长；本章重点：着重阐明晶体场和分立中心发光的衰减和增长；本章难点：稀土离子(4fn)，稀土离子的4f5d跃迁和电荷迁移跃迁，稀土离子的无辐射跃迁；3复合发光（4学时）（1）熟悉固体中电子的能量状态和定域能级；（2）理解带间复合，边缘发射，激子的复合，通过杂质中心的复合，通过施主一受主对的复合几种复合发光机制； （3）了解复合发光的衰减；本章重点：着重阐明带间复合，边缘

4、发射，激子的复合，通过杂质中心的复合，通过施主一受主对的复合几种复合发光机制； 4发光材料内部的能量传输（2学时）（1）了解发光材料内部能量传输的方式；（2）理解共振能量传递，借助载流子的能量输运，借助激子的能量传输三种能量传输方式；本章重点：着重阐明共振能量传递，借助载流子的能量输运，借助激子的能量传输三种能量传输方式； 5长余辉发光（2学时）（1）了解长余辉发光材料； （2）理解长余辉发光机理；（3）熟悉光能的存贮和释放：热释光，光致释光；本章重点：着重阐明长余辉发光机理。6低维材料发光（2学时）（1）理解低维材料发光；本章重点：着重阐明低维材料发光机制； 7荧光粉的制备（4学时）（1）熟

5、悉高温固相反应法；了解原材料纯度要求，制备发光材料常使用的化学原料，发光材料粉体的配比，高温固相反应过程，助熔剂(Fluxes)及其作用，坩埚与反应气氛控制，加热制度，荧光粉的粒度，荧光粉表面处理等；（2）了解其它高温制备发光材料粉体的方法；（3）了解溶液法制备方法：沉淀法，水热法，溶胶一凝胶法；本章重点：着重阐明高温固相反应法； 8荧光屏制造技术（4学时）（1）熟悉沉淀法：沉淀法工艺原理和沉淀法参数选择； （2）了解粉浆法：粉浆法的工艺过程和预涂覆及其作用；（3）了解粉浆法荧光屏涂覆用材料；（4）理解PVAADC系统的感光机理；（5）熟悉三基色荧光粉点的制作；（6）理解荧光粉浆中的表面活性剂

6、；了解表面活性剂分子结构特点表面活性剂的分类；熟悉表面活性剂溶液的基本性质，表面活性剂的功能与作用；了解常用的表面活性剂（7）熟悉荧光屏的焙烧；熟悉高聚物的热降解原理；了解屏焙烧中各种有机物的热降解本章重点：着重阐明荧光屏制造技术中的工艺，PVAADC系统的感光机理，三基色荧光粉点的制作和荧光粉浆中的表面活性剂。 9电致发光原理（4学时）（1）掌握电致发光中的激发过程；理解高场效应及体内发光；理解少数载流子的注入效应及结区发光； （2）掌握电致发光器件结构；理解利用多数载流子碰撞离化(或主要利用碰撞离化)概念；熟悉利用少数载流子注入的设计；（3）熟悉粉末交流电致发光的基本原理；了解粉末交流电致

7、发光现象和规律；理解粉末交流电致发光原理；（4）理解粉末交流电致发光材料及薄膜电致发光；了解ZnS型粉末交流电致发光材料的工艺过程；熟悉薄膜电致发光机理；本章重点：着重掌握电致发光中的激发过程，电致发光器件结构。10发光材料的性能表征（2学时）（1）熟悉发光材料光学参数的测量；熟悉激发光谱和发射光谱；了解吸收光谱和反射光谱； （2）理解发光效率的测量；（3）了解荧光粉形貌测量；了解粒径的表示方法；了解平均粒径；理解颗粒度的测量原理；本章重点：着重阐明发光材料光学参数的测量和发光效率的测量。四、课程考核（1）作业和报告：作业：5次，课程论文：0-1篇；（2）考核方式：建议采用闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩（0-30%）+期末考试成绩（70-100%）五、参考书目1、半导体照明发光材料及应用（第二版），化学工业出版社，肖志国，2014年3月版；2、无机光致发光材料