Các nhà nghiên cứu của Đại học Lan Châu đã phát triển một loại bột huỳnh quang phát sáng màu vàng có cấu trúc garnet mới hiệu quả để chiếu sáng bằng laser công suất cao

Wang Deyin từ Đại học Lan Châu @ Wang Yuhua LPR thay thế BaLu2Al4SiO12 bằng cặp Mg2+- Si4+Một loại bột huỳnh quang phát sáng màu vàng kích thích ánh sáng xanh mới BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+được điều chế bằng cách sử dụng cặp Al3+- Al3+ trong Ce3+ , với hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) là 66,2%. Đồng thời với sự dịch chuyển đỏ của khí thải Ce3+, sự thay thế này cũng làm tăng lượng khí thải Ce3+ và làm giảm độ ổn định nhiệt của nó.

Đại học Lan Châu Wang Deyin & Wang Yuhua LPR thay thế BaLu2Al4SiO12 bằng cặp Mg2+- Si4+: Bột huỳnh quang phát sáng màu vàng kích thích ánh sáng xanh mới BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+được điều chế bằng cặp Al3+- Al3+ trong Ce3+ , với hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) là 66,2%. Đồng thời với sự dịch chuyển đỏ của khí thải Ce3+, sự thay thế này cũng làm tăng lượng khí thải Ce3+ và làm giảm độ ổn định nhiệt của nó. Sự thay đổi quang phổ là do sự thay thế của Mg2+- Si4+, gây ra sự thay đổi trong trường tinh thể cục bộ và tính đối xứng vị trí của Ce3+.

Để đánh giá tính khả thi của việc sử dụng chất phát quang màu vàng mới được phát triển để chiếu sáng bằng laser công suất cao, chúng được chế tạo dưới dạng bánh xe lân quang. Dưới sự chiếu xạ của tia laser xanh có mật độ công suất 90,7 W mm − 2, quang thông của bột huỳnh quang màu vàng là 3894 lm và không có hiện tượng bão hòa phát xạ rõ ràng. Sử dụng điốt laser màu xanh lam (LD) có mật độ công suất 25,2 W mm − 2 để kích thích bánh xe lân quang màu vàng, ánh sáng trắng sáng được tạo ra với độ sáng 1718,1 lm, nhiệt độ màu tương quan là 5983 K, chỉ số hoàn màu là 65,0, và tọa độ màu của (0,3203, 0,3631).
Những kết quả này chỉ ra rằng các chất lân quang phát quang màu vàng mới được tổng hợp có tiềm năng đáng kể trong các ứng dụng chiếu sáng điều khiển bằng laser công suất cao.

11111111

Hình 1

Cấu trúc tinh thể của BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ nhìn dọc theo trục b.

2222222

Hình 2

a) Ảnh HAADF-STEM của BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. So sánh với mô hình cấu trúc (hình nhỏ) cho thấy tất cả vị trí của các cation nặng Ba, Lu và Ce đều được ghi lại rõ ràng. b) Mẫu SAED của BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ và các chỉ số liên quan. c) HR-TEM của BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Hình nhỏ là HR-TEM mở rộng. d) SEM của BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Inset là biểu đồ phân bố kích thước hạt.

33333

Hình 3

a) Phổ kích thích và phổ phát xạ của BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+(0 ≤ x 1,2). Hình bên trong là các bức ảnh của BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x 1,2) dưới ánh sáng ban ngày. b) Vị trí đỉnh và sự biến thiên của FWHM khi x tăng dần đối với BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2). c) Hiệu suất lượng tử bên ngoài và bên trong của BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2). d) Đường cong phân rã phát quang của BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x 1,2) theo dõi mức phát xạ cực đại tương ứng của chúng (λex = 450 nm).

4444

Hình 4

a–c) Bản đồ đường viền của phổ phát xạ phụ thuộc nhiệt độ của BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+(x = 0, 0,6 và 1,2) photpho dưới bước sóng kích thích 450 nm. d) Cường độ phát xạ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (x = 0, 0,6 và 1,2) ở các nhiệt độ gia nhiệt khác nhau. e) Sơ đồ tọa độ cấu hình. f) Arrhenius phù hợp với cường độ phát xạ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (x = 0, 0,6 và 1,2) là hàm số của nhiệt độ gia nhiệt.

5555

Hình 5

a) Phổ phát xạ của BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ dưới kích thích LD màu xanh lam với mật độ công suất quang khác nhau. Hình nhỏ là ảnh chụp bánh xe phốt pho được chế tạo. b) Quang thông. c) Hiệu suất chuyển đổi. d) Tọa độ màu. e) Các biến thể CCT của nguồn sáng đạt được bằng chiếu xạ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ với LD màu xanh lam ở các mật độ công suất khác nhau. f) Phổ phát xạ của BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ dưới sự kích thích LD màu xanh lam với mật độ công suất quang là 25,2 W mm−2. Hình nhỏ là ảnh chụp ánh sáng trắng được tạo ra bằng cách chiếu xạ bánh xe phốt pho màu vàng với LD màu xanh lam với mật độ năng lượng 25,2 W mm−2.

Lấy từ Lightingchina.com


Thời gian đăng: 30-12-2024