BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  23,289,593
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Quang học

Nguyễn Thị Kim Chi(1), Đỗ Hoài Trung, Phạm Thị Kim Trung, Dương Văn Luân, Võ Tấn Đạt, Nguyễn Thị Kim Yến, Nguyễn Mai Cao Hoàng Phương Lan(2)

Tính chất quang của bột huỳnh quang SrMgAl10O17 đồng pha tạp Cr3+, Na+ được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa nhằm ứng dụng trong chiếu sáng rắn

Luminescence properties of Cr3+, Na+ Co-Doped SrMgAl10O17 phosphor prepared by the coPrecipitation method applied for LED in solid-state lighting

Khoa học (Đại học Cần Thơ)

2022

CĐKHTN

164-171

1859-2333

Bột huỳnh quang, Diod phát ánh sáng, Đồng kết tủa, SrMgAl10O17 đồng pha tạp Cr3+, Na+

Co-precipitation, LED, SrMgAl10O17: Cr3+, Na+, Phosphor

Vật liệu SrMgAl10O17 đồng pha tạp Cr3+và Na+ phát xạ đỏ xa đã được nghiên cứu chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa. Cấu trúc pha, hình thái, thành phần và tính chất quang của mẫu đã được khảo sát bằng nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX), phổ huỳnh quang (PL) và phổ huỳnh quang kích thích (PLE). Kết quả phân tích cho thấy vật liệu hấp thụ mạnh ở 547 nm và phát xạ đỏ xa trong vùng phổ rộng từ 650 nmđến 750 nm với đỉnh cực đại ở 691 nm. Nồng độ pha tạp tối ưu là 0,3% mol Cr3+ và 5% mol Na+ . Việc đồng pha tạp thêm Na+ vào mạng nền SrMgAl10O17 giúp làm tăng các tâm phát xạ dẫn đến cường độ phổ phát quang tăng. Bột huỳnh quang chế tạo có thời gian sống dài. Thực nghiệm phủ lên chip LED cho thấy phổ phát xạ đỏ xa có tọa độ màu x = 0,2909; y = 0,2776, nhiệt độ màu (CCT) 6489K, chỉ số hoàn màu (CRI) 86,5. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng bột huỳnh quang SrMgAl10O17 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ có tiềm năng ứng dụng trong chiếu sáng rắn.

Far-red emitting SrMgAl10O17 co-doped Cr3+and Na+ materials have been studied and fabricated by the co-precipitation method. The phase structure, morphology, composition, and luminescent performance of the phosphor were investigated in detail by X-ray diffraction (XRD), field emission-scanning electron microscopy (FESEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), photoluminescence (PL), and photoluminescence excitation (PLE). The analysis results showed that the materials had a strong absorption at 547 nm and far-red emission in the wide spectral region from 650 nm to 750 nm with a maximum peak at 691 nm. The optimal doping concentrations were 0.3 mol% Cr3+ and 5 mol% Na+ . The addition of Na+ co-doping to the SrMgAl10O17 matrix helps to increase the emission centers leading to an increase in luminescence spectral intensity. The fabricated fluorescent powder had a long lifetime. Experimental coating on LED chips showed that the far-red emission spectrum had color coordinates x = 0.2909, y = 0.2776, color temperature (CCT) of 6489K, and color rendering index (CRI) of 86.5. Research results show that the fluorescent powder SrMgAl10O17 co-doped with Cr3+ and Na+ has potential applications in solid lighting.

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Zhong, J., Xu, W., Chen, Q., Yuan, S., Ji, Z., & Chen, D. (2017), Mn4+, Li+ co-doped SrMgAl10O17 phosphor-in-glass: application in high-power warm w-LEDs,Dalton Transactions, 46(30), 9959-9968. https://doi.org/10.1039/C7DT02090B
  • [2] Xie, R. J., Hirosaki, N., Sakuma, K., Yamamoto, Y., & Mitomo, M. (2004), Eu2+ -doped Ca-αSiAlON: A yellow phosphor for white lightemitting diodes,Applied physics letters, 84(26), 5404-5406. https://doi.org/10.1063/1.1767596
  • [3] Singh, V., Lakshminarayana, G., & Wagh, A. (2020), Sol-gel synthesis and fluorescence features of SrAl4O7: Sm3+ phosphors,Optik, 204, 163908. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2019.163908
  • [4] Shur, M. S., & Zukauskas, R. (2005), Solid-state lighting: toward superior illumination,Proceedings of the IEEE, 93(10), 1691-1703. https://doi.org/10.1109/JPROC.2005.853537
  • [5] Park, J. K., Choi, K. J., Yeon, J. H., Lee, S. J., & Kim, C. H. (2006), Embodiment of the warm white-light-emitting diodes by using a Ba2+ codoped Sr3SiO5: Eu phosphor,Applied Physics Letters, 88(4), 043511. https://doi.org/10.1063/1.2166471
  • [6] Patterson, A. L. (1939), The Scherrer formula for Xray particle size determination,Physical review, 56(10), 978. https://doi.org/10.1103/PhysRev.56.978
  • [7] Nguyen, T. K. C., & Nguyen, D. H. (2019), Synthesis and Optical Properties of SrMgAl10O17:Mn4+ for Phosphor Conversion Solid State Lighting Devices,VNU Journal of Science: Mathematics-Physics, 35(4) 59-65. doi: https://doi.org/10.25073/2588- 1124/vnumap.4359
  • [8] Jin, Y., Zhang, J., & Qin, W. (2013), Photoluminescence properties of red phosphor Gd3PO7: Eu3+ for UV-pumped light-emitting diodes,Journal of alloys and compounds, 579, 263- 266. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.06.047
  • [9] Han, Y. J., Shi, L., Liu, H., & Zhang, Z. W. (2019), A novel far red-emitting phosphor SrMgAl10O17: Cr3+ for warm w-LEDs,Optik, 195, 162014. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.11.166
  • [10] Ding, X., Zhu, G., Geng, W., Wang, Q., & Wang, Y. (2016), Rare-earth-free high-efficiency narrowband red-emitting Mg3Ga2GeO8: Mn4+ phosphor excited by near-UV light for white-light-emitting diodes,Inorganic Chemistry, 55(1), 154-162. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5b02048
  • [11] Chi, N. T. K., Quang, N. V., Tuan, N. T., Kien, N. D. T., Trung, D. Q., Huy, P.T., Tam, P. Đ., & Nguyen, D. H. (2019), Deep red emitting MgAl2O4: Cr3+ phosphor for solid state lighting,Journal of Electronic Materials, 48(9), 5891-5899. https://doi.org/10.1007/s11664-019- 07358-5
  • [12] Chi, N. T. K., Tuan, N. T., Lien, N. T. K., & Nguyen, D. H. (2018), Red Emission of SrAl2O4: Mn4+ Phosphor for Warm White Light-Emitting Diodes,Journal of Electronic Materials, 47(8), 4571-4587. https://doi.org/10.1007/s11664-018- 6320-8
  • [13] Cao, R., Xue, H., Yu, X., Xiao, F., Wu, D., & Zhang, F. (2016), Luminescence properties and synthesis of SrMgAl10O17: Mn4+ red phosphor for white light-emitting diodes,Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 16(4), 3489- 3493. https://doi.org/10.1166/jnn.2016.11793