[发明专利]一种锰掺杂钪砷酸盐发光材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锰掺杂钪砷酸盐发光材料，其特征在于，所述发光材料的分子表达式为Me₅Sc_1-xAsO₉：xMn⁴⁺，其中Me₅Sc_1-xAsO₉是基质，Mn⁴⁺是激活元素，Me为Mg,Ca,Ba或Sr，x的取值范围为0.01～0.08。

2.根据权利要求1所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料，其特征在于，所述x的取值为0.05。

3.一种锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述发光材料的制备包括如下步骤：

（1）制备组成为10MeO·(1-x)Sc₂O₃·As₂O₅·xMnO₂的靶材,其中x的取值范围为0.01～0.08；

（2）将所述靶材和ITO玻璃衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体内，在所述ITO玻璃衬底表面上沉积得到发光材料前体；

（3）将所述发光材料前体进行退火处理，得到所述锰掺杂钪砷酸盐发光材料，所述发光材料的分子表达式为Me₅Sc_1-xAsO₉：xMn⁴⁺，其中Me₅Sc_1-xAsO₉是基质，Mn⁴⁺是激活元素，Me为Mg,Ca,Ba或Sr，x的取值范围为0.01～0.08。

4.根据权利要求3所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述x的取值为0.05。

5.根据权利要求3或4所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中制备所述靶材的步骤包括：按照摩尔比为10：(1-x)：1：x的比例分别称取MeO，Sc₂O₃，As₂O₅和MnO₂的粉体，并将所述粉体均匀混合后在900℃～1300℃下烧结，制成靶材。

6.根据权利要求5所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述靶材制备的烧结温度为1250℃。

7.根据权利要求3或4所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，真空腔体的真空度为1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa，衬底温度为250℃～750℃，溅射过程中通入的工作气体氩气的流量为10sccm～35sccm，磁控溅射工作压强为0.2Pa～4Pa，加速电压为0.1kV～1.5kV，功率密度为2W/cm²～15W/cm²。

8.根据权利要求7所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射镀膜工艺参数为：所述基靶间距为60mm，所述真空腔体的真空度为5.0×10^-4Pa，所述衬底温度为500℃，所述溅射过程中通入的工作气体氩气的流量为25sccm，所述磁控溅射工作压强为2.0Pa，所述加速电压为0.6kV，所述功率密度为7W/cm²。

9.根据权利要求3或4所述的锰掺杂钪砷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述退火处理包括将所述制得的发光材料前体在真空度为0.001Pa～0.1Pa，温度为500℃～800℃的条件下，真空退火处理1h～3h。

10.一种薄膜电致发光器件，所述薄膜电致发光器件包括依次层叠设置的ITO玻璃衬底、发光层和阴极，其特征在于，所述发光层采用的发光材料的分子表达式为Me₅Sc_1-xAsO₉：xMn⁴⁺，其中Me₅Sc_1-xAsO₉是基质，Mn⁴⁺是激活元素，Me为Mg,Ca,Ba或Sr，x的取值范围为0.01～0.08。