Forskere fra Lanzhou Universitet har udviklet en effektiv ny type granatstruktureret gult emitterende fluorescerende pulver til højtydende laserdrevet belysning.

Wang Deyin fra Lanzhou University @ Wang Yuhua LPR erstatter BaLu2Al4SiO12 med Mg2+-Si4+-par. Et nyt blåt lys-exciteret, gult emitterende fluorescerende pulver BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12:Ce3+ blev fremstillet ved hjælp af Al3+-Al3+-par i Ce3+ med en ekstern kvanteeffektivitet (EQE) på 66,2%. Samtidig med rødforskydningen af ​​Ce3+-emissionen udvider denne substitution også emissionen af ​​Ce3+ og reducerer dens termiske stabilitet.

Lanzhou University Wang Deyin & Wang Yuhua LPR erstatter BaLu2Al4SiO12 med Mg2+-Si4+-par: Et nyt blåt lys-exciteret gult emitterende fluorescerende pulver BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12:Ce3+ blev fremstillet ved hjælp af Al3+-Al3+-par i Ce3+ med en ekstern kvanteeffektivitet (EQE) på 66,2%. Samtidig med rødforskydningen af ​​Ce3+-emissionen udvider denne substitution også emissionen af ​​Ce3+ og reducerer dens termiske stabilitet. De spektrale ændringer skyldes substitutionen af ​​Mg2+-Si4+, hvilket forårsager ændringer i det lokale krystalfelt og Ce3+'s positionssymmetri.

For at evaluere muligheden for at bruge nyudviklede gule luminescerende fosforer til højtydende laserbelysning, blev de konstrueret som fosforhjul. Under bestråling af en blå laser med en effekttæthed på 90,7 W mm − 2 er lysstrømmen af ​​det gule fluorescerende pulver 3894 lm, og der er intet tydeligt emissionsmætningsfænomen. Ved at bruge blå laserdioder (LD'er) med en effekttæthed på 25,2 W mm − 2 til at excitere gule fosforhjul, produceres klart hvidt lys med en lysstyrke på 1718,1 lm, en korreleret farvetemperatur på 5983 K, et farvegengivelsesindeks på 65,0 og farvekoordinater på (0,3203, 0,3631).
Disse resultater indikerer, at de nyligt syntetiserede gule luminescerende fosforstoffer har et betydeligt potentiale i højeffekt laserdrevne belysningsapplikationer.

Figur 1

Krystalstruktur af BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ set langs b-aksen.

Figur 2

a) HAADF-STEM-billede af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Sammenligning med strukturmodellen (indsæt) viser, at alle positioner af tunge kationer Ba, Lu og Ce er tydeligt afbildet. b) SAED-mønster af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ og relateret indeksering. c) HR-TEM af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Indsæt er det forstørrede HR-TEM. d) SEM af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Indsæt er histogrammet for partikelstørrelsesfordelingen.

Figur 3

a) Excitations- og emissionsspektre af BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). Indsat er fotografier af BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) i dagslys. b) Topposition og FWHM-variation med stigende x for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). c) Ekstern og intern kvanteeffektivitet af BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). d) Luminescenshenfaldskurver for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2), der overvåger deres respektive maksimale emission (λex = 450 nm).

Figur 4

a–c) Konturkort over temperaturafhængige emissionsspektre af BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 og 1.2) fosfor under 450 nm excitation. d) Emissionsintensitet af BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 og 1.2) ved forskellige opvarmningstemperaturer. e) Konfigurationskoordinatdiagram. f) Arrhenius-tilpasning af emissionsintensiteten af ​​BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 og 1.2) som funktion af opvarmningstemperatur.

Figur 5

a) Emissionsspektre af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ under excitation af blå LD'er med forskellige optiske effekttætheder. Indsat billede er et fotografi af det fremstillede fosforhjul. b) Lysstrøm. c) Konverteringseffektivitet. d) Farvekoordinater. e) CCT-variationer af lyskilden opnået ved bestråling af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ med blå LD'er ved forskellige effekttætheder. f) Emissionsspektre af BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ under excitation af blå LD'er med en optisk effekttæthed på 25,2 W mm−2. Indsat billede er et fotografi af det hvide lys genereret af det bestrålede gule fosforhjul med de blå LD'er med en effekttæthed på 25,2 W mm−2.

Taget fra Lightingchina.com


Opslagstidspunkt: 30. dec. 2024