นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยหลานโจวได้พัฒนาผงเรืองแสงสีเหลืองที่มีโครงสร้างการ์เน็ตชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการส่องสว่างด้วยเลเซอร์กำลังสูง

Wang Deyin จากมหาวิทยาลัยหลานโจว @ Wang Yuhua LPR แทนที่ BaLu2Al4SiO12 ด้วยคู่ Mg2+-Si4+ ผงเรืองแสงสีเหลืองเปล่งแสงสีน้ำเงินชนิดใหม่ BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ ถูกเตรียมโดยใช้คู่ Al3+-Al3+ ใน Ce3+ โดยมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ที่ 66.2% ในเวลาเดียวกันกับค่าเรดชิฟต์ของการแผ่รังสี Ce3+ การแทนที่นี้ยังทำให้การแผ่รังสีของ Ce3+ กว้างขึ้นและลดเสถียรภาพทางความร้อน

มหาวิทยาลัยหลานโจว Wang Deyin และ Wang Yuhua LPR แทนที่ BaLu2Al4SiO12 ด้วยคู่ Mg2+-Si4+: ผงเรืองแสงสีเหลืองเปล่งแสงสีน้ำเงินชนิดใหม่ BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ ถูกเตรียมโดยใช้คู่ Al3+-Al3+ ใน Ce3+ โดยมีประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ที่ 66.2% ในเวลาเดียวกันกับที่การเคลื่อนไปทางแดงของการแผ่รังสี Ce3+ การแทนที่นี้ยังทำให้การแผ่รังสีของ Ce3+ กว้างขึ้นและลดเสถียรภาพทางความร้อน การเปลี่ยนแปลงทางสเปกตรัมเกิดจากการแทนที่ของ Mg2+-Si4+ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสนามผลึกเฉพาะที่และสมมาตรตำแหน่งของ Ce3+

เพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการใช้สารเรืองแสงสีเหลืองที่พัฒนาขึ้นใหม่สำหรับการส่องสว่างด้วยเลเซอร์กำลังสูง สารเรืองแสงเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเป็นวงล้อสารเรืองแสง ภายใต้การฉายรังสีเลเซอร์สีน้ำเงินที่มีความหนาแน่นกำลัง 90.7 วัตต์ต่อตารางมิลลิเมตร ฟลักซ์ส่องสว่างของผงเรืองแสงสีเหลืองคือ 3894 ลูเมน และไม่มีปรากฏการณ์การอิ่มตัวของการเปล่งแสงที่ชัดเจน การใช้ไดโอดเลเซอร์สีน้ำเงิน (LD) ที่มีความหนาแน่นกำลัง 25.2 วัตต์ต่อตารางมิลลิเมตร เพื่อกระตุ้นวงล้อสารเรืองแสงสีเหลือง ทำให้เกิดแสงสีขาวสว่างที่มีความสว่าง 1718.1 ลูเมน อุณหภูมิสีสหสัมพันธ์ 5983 เคลวิน ดัชนีความถูกต้องของสี 65.0 และพิกัดสี (0.3203, 0.3631)
ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าฟอสเฟอร์เรืองแสงสีเหลืองที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่มีศักยภาพอย่างมากในการประยุกต์ใช้การส่องสว่างที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์กำลังสูง

รูปที่ 1

โครงสร้างผลึกของ BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ เมื่อมองตามแกน b

รูปที่ 2

ก) ภาพ HAADF-STEM ของ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ เมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองโครงสร้าง (ภาพแทรก) พบว่าตำแหน่งทั้งหมดของไอออนบวกหนัก Ba, Lu และ Ce ปรากฏอย่างชัดเจน ข) รูปแบบ SAED ของ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ และดัชนีที่เกี่ยวข้อง ค) HR-TEM ของ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ ภาพแทรกคือ HR-TEM ที่ขยายใหญ่ขึ้น ง) SEM ของ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ ภาพแทรกคือฮิสโทแกรมการกระจายขนาดอนุภาค

รูปที่ 3

ก) สเปกตรัมการกระตุ้นและการแผ่รังสีของ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2) ภาพแทรกเป็นภาพถ่ายของ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) ภายใต้แสงธรรมชาติ ข) ตำแหน่งพีคและการเปลี่ยนแปลงของ FWHM เมื่อค่า x เพิ่มขึ้นสำหรับ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) ค) ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกและภายในของ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) d) เส้นโค้งการสลายตัวของการเรืองแสงของ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) โดยตรวจสอบการแผ่รังสีสูงสุดตามลำดับ (λex = 450 นาโนเมตร)

รูปที่ 4

ก–ค) แผนที่เส้นแสดงสเปกตรัมการแผ่รังสีที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของฟอสเฟอร์ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 และ 1.2) ภายใต้การกระตุ้น 450 นาโนเมตร ง) ความเข้มข้นของการแผ่รังสีของ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 และ 1.2) ที่อุณหภูมิความร้อนที่ต่างกัน จ) แผนภาพพิกัดการกำหนดค่า ฉ) การปรับอาร์เรเนียสของความเข้มข้นของการแผ่รังสีของ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 และ 1.2) เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิความร้อน

รูปที่ 5

ก) สเปกตรัมการแผ่รังสีของ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ ภายใต้การกระตุ้นด้วย LD สีน้ำเงินที่มีความหนาแน่นกำลังแสงต่างกัน ภาพแทรกเป็นภาพถ่ายของวงล้อฟอสเฟอร์ที่สร้างขึ้น ข) ฟลักซ์ส่องสว่าง ค) ประสิทธิภาพการแปลง ง) พิกัดสี จ) การเปลี่ยนแปลงของ CCT ของแหล่งกำเนิดแสงที่ทำได้โดยการฉายรังสี BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ ด้วย LD สีน้ำเงินที่ความหนาแน่นกำลังแสงต่างกัน ฉ) สเปกตรัมการแผ่รังสีของ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ ภายใต้การกระตุ้นด้วย LD สีน้ำเงินที่มีความหนาแน่นกำลังแสง 25.2 วัตต์ต่อตารางมิลลิเมตร ภาพแทรกเป็นภาพถ่ายของแสงสีขาวที่เกิดจากการฉายรังสี LD สีน้ำเงินไปยังล้อฟอสเฟอร์สีเหลือง โดยมีความหนาแน่นกำลัง 25.2 W mm−2

นำมาจาก Lightingchina.com


เวลาโพสต์: 30 ธันวาคม 2567