Investigadores da Universidade de Lanzhou desenvolveron un novo tipo eficiente de po fluorescente amarelo con estrutura de granate para iluminación láser de alta potencia.

Wang Deyin da Universidade de Lanzhou @ Wang Yuhua LPR substitúe BaLu2Al4SiO12 por pares Mg2+-Si4+. Preparouse un novo po fluorescente amarelo excitado por luz azul BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:Ce3+ usando pares Al3+-Al3+ en Ce3+, cunha eficiencia cuántica externa (EQE) do 66,2 %. Ao mesmo tempo que o desprazamento ao vermello da emisión de Ce3+, esta substitución tamén amplía a emisión de Ce3+ e reduce a súa estabilidade térmica.

Universidade de Lanzhou. Wang Deyin e Wang Yuhua LPR substitúen BaLu2Al4SiO12 por pares Mg2+-Si4+: Preparouse un novo po fluorescente amarelo excitado por luz azul BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:Ce3+ usando pares Al3+-Al3+ en Ce3+, cunha eficiencia cuántica externa (EQE) do 66,2 %. Ao mesmo tempo que o desprazamento ao vermello da emisión de Ce3+, esta substitución tamén amplía a emisión de Ce3+ e reduce a súa estabilidade térmica. Os cambios espectrais débense á substitución de Mg2+-Si4+, o que provoca cambios no campo cristalino local e na simetría posicional de Ce3+.

Para avaliar a viabilidade de empregar fósforos luminescentes amarelos recentemente desenvolvidos para a iluminación láser de alta potencia, construíronse como rodas de fósforo. Baixo a irradiación dun láser azul cunha densidade de potencia de 90,7 W mm − 2, o fluxo luminoso do po fluorescente amarelo é de 3894 lm e non hai un fenómeno evidente de saturación de emisión. Usando díodos láser azuis (LD) cunha densidade de potencia de 25,2 W mm − 2 para excitar rodas de fósforo amarelo, prodúcese luz branca brillante cun brillo de 1718,1 lm, unha temperatura de cor correlacionada de 5983 K, un índice de reprodución cromática de 65,0 e coordenadas de cor de (0,3203, 0,3631).
Estes resultados indican que os fósforos luminescentes amarelos recentemente sintetizados teñen un potencial significativo en aplicacións de iluminación impulsada por láser de alta potencia.

Figura 1

Estrutura cristalina de BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ vista ao longo do eixe b.

Figura 2

a) Imaxe HAADF-STEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. A comparación co modelo de estrutura (recadros) revela que todas as posicións dos catións pesados ​​Ba, Lu e Ce se visualizan claramente. b) Patrón SAED de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ e indexación relacionada. c) HR-TEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. O recadro é o HR-TEM ampliado. d) SEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. O recadro é o histograma da distribución do tamaño das partículas.

Figura 3

a) Espectros de excitación e emisión de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). O recadro mostra fotografías de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) baixo a luz do día. b) Posición do pico e variación da FWHM ao aumentar x para BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). c) Eficiencia cuántica externa e interna de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). d) Curvas de decaemento da luminescencia de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) monitorizando a súa respectiva emisión máxima (λex = 450 nm).

Figura 4

a–c) Mapa de contornos dos espectros de emisión dependentes da temperatura do fósforo BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0,6 e 1,2) baixo unha excitación de 450 nm. d) Intensidade de emisión de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0,6 e 1,2) a diferentes temperaturas de quentamento. e) Diagrama de coordenadas de configuración. f) Axuste de Arrhenius da intensidade de emisión de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0,6 e 1,2) en función da temperatura de quentamento.

Figura 5

a) Espectros de emisión de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ baixo excitación de LDs azuis con diferentes densidades de potencia óptica. O recadro é unha fotografía da roda de fósforo fabricada. b) Fluxo luminoso. c) Eficiencia de conversión. d) Coordenadas de cor. e) Variacións CCT da fonte de iluminación obtidas por irradiación de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ con LDs azuis a diferentes densidades de potencia. f) Espectros de emisión de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ baixo excitación de LDs azuis cunha densidade de potencia óptica de 25,2 W mm−2. O recadro é unha fotografía da luz branca xerada pola roda de fósforo amarelo irradiada cos LDs azuis cunha densidade de potencia de 25,2 W mm−2.

Tomado de Lightingchina.com


Data de publicación: 30 de decembro de 2024