ლანჯოუს უნივერსიტეტის მკვლევრებმა შეიმუშავეს ახალი ტიპის ეფექტური ბროწეულის სტრუქტურირებული ყვითელი ფლუორესცენტური ფხვნილი მაღალი სიმძლავრის ლაზერული განათებისთვის.

ლანჯოუს უნივერსიტეტიდან ვანგ დეინი (Wang Yuhua LPR) BaLu2Al4SiO12-ს Mg2+-Si4+ წყვილებით ცვლის. ახალი ლურჯი შუქით აღგზნებული ყვითელი ფლუორესცენტური ფხვნილი BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12:Ce3+ მომზადდა Ce3+-ში Al3+-Al3+ წყვილების გამოყენებით, 66.2%-იანი გარე კვანტური ეფექტურობით (EQE). Ce3+-ის ემისიის წითელი წანაცვლების პარალელურად, ეს ჩანაცვლება ასევე აფართოებს Ce3+-ის ემისიას და ამცირებს მის თერმულ სტაბილურობას.

ლანჯოუს უნივერსიტეტის ვანგ დეინისა და ვანგ იუჰუას LPR-მა BaLu2Al4SiO12 ჩაანაცვლა Mg2+-Si4+ წყვილებით: ახალი ლურჯი შუქით აღგზნებული ყვითელი ფლუორესცენტური ფხვნილი BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ მომზადდა Ce3+-ში Al3+-Al3+ წყვილების გამოყენებით, 66.2%-იანი გარე კვანტური ეფექტურობით (EQE). Ce3+-ის ემისიის წითელი წანაცვლების პარალელურად, ეს ჩანაცვლება ასევე აფართოებს Ce3+-ის ემისიას და ამცირებს მის თერმულ სტაბილურობას. სპექტრული ცვლილებები განპირობებულია Mg2+-Si4+-ის ჩანაცვლებით, რაც იწვევს ცვლილებებს ლოკალურ კრისტალურ ველში და Ce3+-ის პოზიციურ სიმეტრიაში.

მაღალი სიმძლავრის ლაზერული განათებისთვის ახლად შემუშავებული ყვითელი ლუმინესცენტური ფოსფორების გამოყენების მიზანშეწონილობის შესაფასებლად, ისინი აგებული იქნა ფოსფორის ბორბლების სახით. 90.7 W mm − 2 სიმძლავრის სიმკვრივის მქონე ლურჯი ლაზერის დასხივებისას, ყვითელი ფლუორესცენტური ფხვნილის მანათობელი ნაკადი არის 3894 ლმ და არ არსებობს აშკარა ემისიის გაჯერების ფენომენი. ყვითელი ფოსფორის ბორბლების აგზნებისთვის 25.2 W mm − 2 სიმძლავრის სიმკვრივის მქონე ლურჯი ლაზერული დიოდების (LD) გამოყენებით, მიიღება კაშკაშა თეთრი სინათლე 1718.1 ლმ სიკაშკაშით, 5983 K კორელირებული ფერის ტემპერატურით, 65.0 ფერის გაცემის ინდექსით და (0.3203, 0.3631) ფერის კოორდინატებით.
ეს შედეგები მიუთითებს, რომ ახლად სინთეზირებულ ყვითელ ლუმინესცენტურ ფოსფორებს მნიშვნელოვანი პოტენციალი აქვთ მაღალი სიმძლავრის ლაზერით მართული განათების აპლიკაციებში.

სურათი 1

BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+-ის კრისტალური სტრუქტურა b-ღერძის გასწვრივ.

სურათი 2

ა) BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის HAADF-STEM გამოსახულება. სტრუქტურულ მოდელთან (ჩანართებთან) შედარება აჩვენებს, რომ მძიმე კათიონების Ba, Lu და Ce-ის ყველა პოზიცია მკაფიოდ არის გამოსახული. ბ) BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის SAED ნიმუში და მასთან დაკავშირებული ინდექსირება. გ) BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის HR-TEM. ჩანართი არის გადიდებული HR-TEM. დ) BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის SEM. ჩანართი არის ნაწილაკების ზომის განაწილების ჰისტოგრამა.

სურათი 3

ა) BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2)-ის აგზნებისა და ემისიის სპექტრები. ჩანართში მოცემულია BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2)-ის ფოტოები დღის სინათლის ქვეშ. ბ) პიკის პოზიცია და FWHM ვარიაცია x-ის ზრდასთან ერთად BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+-ისთვის (0 ≤ x ≤ 1.2). გ) BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+-ის (0 ≤ x ≤ 1.2) გარე და შიდა კვანტური ეფექტურობა. დ) BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2)-ის ლუმინესცენციის დაშლის მრუდები, რომლებიც აკონტროლებენ მათ შესაბამის მაქსიმალურ ემისიას (λex = 450 ნმ).

სურათი 4

ა–გ) BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 და 1.2) ფოსფორის ტემპერატურაზე დამოკიდებული ემისიის სპექტრების კონტურული რუკა 450 ნმ აგზნების დროს. დ) BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 და 1.2) ემისიის ინტენსივობა სხვადასხვა გათბობის ტემპერატურაზე. ე) კონფიგურაციის კოორდინატების დიაგრამა. ვ) BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 და 1.2) ემისიის ინტენსივობის არენიუსის მორგება გათბობის ტემპერატურის ფუნქციის მიხედვით.

სურათი 5

ა) BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის ემისიის სპექტრები ლურჯი ლინზების აგზნებისას სხვადასხვა ოპტიკური სიმძლავრის სიმკვრივით. ჩანართში მოცემულია დამზადებული ფოსფორის ბორბლის ფოტოსურათი. ბ) მანათობელი ნაკადი. გ) გარდაქმნის ეფექტურობა. დ) ფერის კოორდინატები. ე) განათების წყაროს CCT ვარიაციები, რომლებიც მიიღწევა BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის დასხივებით ლურჯი ლინზებით სხვადასხვა სიმძლავრის სიმკვრივით. ვ) BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+-ის ემისიის სპექტრები ლურჯი ლინზების აგზნებისას 25.2 W mm−2 ოპტიკური სიმძლავრის სიმკვრივით. ჩანართში მოცემულია თეთრი სინათლის ფოტოსურათი, რომელიც წარმოიქმნება ყვითელი ფოსფორის ბორბლის დასხივებით ლურჯი ლინზებით 25.2 W mm−2 სიმძლავრის სიმკვრივით.

აღებულია Lightingchina.com-დან


გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 30 დეკემბერი