محققان دانشگاه لانژو نوع جدیدی از پودر فلورسنت زرد رنگ با ساختار گارنت را برای روشنایی با لیزر پرقدرت توسعه داده‌اند.

وانگ دی‌یین از دانشگاه لانژو @ وانگ یوهوا، LPR، BaLu2Al4SiO12 را با جفت‌های Mg2+-Si4+ جایگزین می‌کند. یک پودر فلورسنت زرد ساطع‌کننده‌ی BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ که با نور آبی برانگیخته می‌شود، با استفاده از جفت‌های Al3+-Al3+ در Ce3+، با راندمان کوانتومی خارجی (EQE) 66.2٪ تهیه شد. همزمان با انتقال به سرخ انتشار Ce3+، این جایگزینی همچنین انتشار Ce3+ را افزایش داده و پایداری حرارتی آن را کاهش می‌دهد.

دانشگاه لانژو، وانگ دیین و وانگ یوهوا، LPR، BaLu2Al4SiO12 را با جفت‌های Mg2+-Si4+ جایگزین می‌کنند: یک پودر فلورسنت ساطع‌کننده زرد رنگ جدید BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ که با نور آبی برانگیخته می‌شود، با استفاده از جفت‌های Al3+-Al3+ در Ce3+، با راندمان کوانتومی خارجی (EQE) 66.2٪ تهیه شد. همزمان با انتقال به سرخ انتشار Ce3+، این جایگزینی همچنین انتشار Ce3+ را گسترش داده و پایداری حرارتی آن را کاهش می‌دهد. تغییرات طیفی به دلیل جایگزینی Mg2+-Si4+ است که باعث تغییراتی در میدان کریستالی محلی و تقارن موقعیتی Ce3+ می‌شود.

برای ارزیابی امکان‌سنجی استفاده از فسفرهای لومینسانس زرد تازه توسعه‌یافته برای روشنایی لیزر پرقدرت، آنها به صورت چرخ‌های فسفری ساخته شدند. تحت تابش لیزر آبی با چگالی توان 90.7 وات بر میلی‌متر مربع، شار نوری پودر فلورسنت زرد 3894 لومن است و هیچ پدیده اشباع انتشار آشکاری وجود ندارد. با استفاده از دیودهای لیزر آبی (LD) با چگالی توان 25.2 وات بر میلی‌متر مربع برای تحریک چرخ‌های فسفری زرد، نور سفید درخشانی با روشنایی 1718.1 لومن، دمای رنگ همبسته 5983 کلوین، شاخص نمود رنگ 65.0 و مختصات رنگی (0.3203، 0.3631) تولید می‌شود.
این نتایج نشان می‌دهد که فسفرهای لومینسانس زرد تازه سنتز شده پتانسیل قابل توجهی در کاربردهای روشنایی با لیزر پرقدرت دارند.

شکل ۱

ساختار کریستالی BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ در امتداد محور b.

شکل ۲

الف) تصویر HAADF-STEM از BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. مقایسه با مدل ساختاری (تصویر داخل کادر) نشان می‌دهد که تمام موقعیت‌های کاتیون‌های سنگین Ba، Lu و Ce به وضوح تصویر شده‌اند. ب) الگوی SAED از BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ و نمایه‌سازی مرتبط. ج) HR-TEM از BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. تصویر داخل کادر، نمودار HR-TEM بزرگ‌شده است. د) SEM از BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. تصویر داخل کادر، هیستوگرام توزیع اندازه ذرات است.

شکل ۳

الف) طیف‌های برانگیختگی و گسیل BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). در تصویر زیر، عکس‌هایی از BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) در زیر نور روز نشان داده شده است. ب) موقعیت پیک و تغییرات FWHM با افزایش x برای BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). ج) بازده کوانتومی خارجی و داخلی BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). د) منحنی‌های واپاشی لومینسانس BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) که حداکثر گسیل مربوط به هر یک را نشان می‌دهند (λex = 450 nm).

شکل ۴

الف-ج) نقشه کانتور طیف‌های نشری وابسته به دما از فسفر BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0، 0.6 و 1.2) تحت تحریک 450 نانومتر. د) شدت نشر BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0، 0.6 و 1.2) در دماهای مختلف گرمایش. ه) نمودار مختصات پیکربندی. و) برازش آرنیوس از شدت نشر BaLu1.94(MgxAl4-2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0، 0.6 و 1.2) به عنوان تابعی از دمای گرمایش.

شکل ۵

الف) طیف‌های نشری BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ تحت تحریک LD های آبی با چگالی توان نوری متفاوت. تصویر داخل کادر، عکسی از چرخ فسفری ساخته شده است. ب) شار نوری. ج) بازده تبدیل. د) مختصات رنگی. ه) تغییرات CCT منبع نور حاصل از تابش BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ با LD های آبی در چگالی توان‌های مختلف. و) طیف‌های نشری BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ تحت تحریک LD های آبی با چگالی توان نوری 25.2 W mm−2. تصویر داخل کادر، عکسی از نور سفید تولید شده توسط تابش چرخ فسفر زرد با LD های آبی با چگالی توان 25.2 W mm−2 است.

برگرفته از سایت Lightingchina.com


زمان ارسال: 30 دسامبر 2024