Forskere ved Lanzhou University har utviklet en effektiv ny type granatstrukturert gult fluorescerende pulver for høyeffekts laserdrevet belysning.

Wang Deyin fra Lanzhou University @ Wang Yuhua LPR erstatter BaLu2Al4SiO12 med Mg2+-Si4+-par. Et nytt blålyseksitert, gult emitterende fluorescerende pulver BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12:Ce3+ ble fremstilt ved bruk av Al3+-Al3+-par i Ce3+, med en ekstern kvanteeffektivitet (EQE) på 66,2 %. Samtidig som rødforskyvningen av Ce3+-emisjonen, utvider denne substitusjonen også emisjonen av Ce3+ og reduserer dens termiske stabilitet.

Lanzhou University Wang Deyin & Wang Yuhua LPR erstatter BaLu2Al4SiO12 med Mg2+-Si4+-par: Et nytt blålyseksitert, gult emitterende fluorescerende pulver BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12:Ce3+ ble fremstilt ved bruk av Al3+-Al3+-par i Ce3+, med en ekstern kvanteeffektivitet (EQE) på 66,2 %. Samtidig som rødforskyvningen av Ce3+-emisjonen, utvider denne substitusjonen også emisjonen av Ce3+ og reduserer dens termiske stabilitet. De spektrale endringene skyldes substitusjonen av Mg2+-Si4+, noe som forårsaker endringer i det lokale krystallfeltet og posisjonssymmetrien til Ce3+.

For å evaluere muligheten for å bruke nyutviklede gule selvlysende fosforer for høyeffektslaserbelysning, ble de konstruert som fosforhjul. Under bestråling av en blå laser med en effekttetthet på 90,7 W mm − 2, er lysstrømmen til det gule fluorescerende pulveret 3894 lm, og det er ingen åpenbar emisjonsmetningsfenomen. Ved å bruke blå laserdioder (LD-er) med en effekttetthet på 25,2 W mm − 2 for å eksitere gule fosforhjul, produseres sterkt hvitt lys med en lysstyrke på 1718,1 lm, en korrelert fargetemperatur på 5983 K, en fargegjengivelsesindeks på 65,0 og fargekoordinater på (0,3203, 0,3631).
Disse resultatene indikerer at de nylig syntetiserte gule selvlysende fosforene har et betydelig potensial i høyeffekts laserdrevne belysningsapplikasjoner.

Figur 1

Krystallstrukturen til BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ sett langs b-aksen.

Figur 2

a) HAADF-STEM-bilde av BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Sammenligning med strukturmodellen (innsatser) viser at alle posisjoner av tunge kationer Ba, Lu og Ce er tydelig avbildet. b) SAED-mønster av BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ og relatert indeksering. c) HR-TEM av BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Innsatt bilde er det forstørrede HR-TEM. d) SEM av BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. Innsatt bilde er histogrammet for partikkelstørrelsesfordelingen.

Figur 3

a) Eksitasjons- og emisjonsspektre for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). Innfelte bilder er fotografier av BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) i dagslys. b) Toppposisjon og FWHM-variasjon med økende x for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). c) Ekstern og intern kvanteeffektivitet for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). d) Luminescensnedbrytningskurver for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) som overvåker deres respektive maksimale emisjon (λex = 450 nm).

Figur 4

a–c) Konturkart av temperaturavhengige emisjonsspektre for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 og 1.2) fosfor under 450 nm eksitasjon. d) Emisjonsintensitet for BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 og 1.2) ved forskjellige oppvarmingstemperaturer. e) Konfigurasjonskoordinatdiagram. f) Arrhenius-tilpasning av emisjonsintensiteten til BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 og 1.2) som en funksjon av oppvarmingstemperatur.

Figur 5

a) Emisjonsspektre for BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ under blå LD-eksitasjon med forskjellige optiske effekttettheter. Innfelt bilde er et fotografi av det fabrikkerte fosforhjulet. b) Lysstrøm. c) Konverteringseffektivitet. d) Fargekoordinater. e) CCT-variasjoner av lyskilden oppnådd ved bestråling av BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ med blå LD-er ved forskjellige effekttettheter. f) Emisjonsspektre for BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ under blå LD-eksitasjon med en optisk effekttetthet på 25,2 W mm−2. Innfelt bilde er et fotografi av det hvite lyset generert av bestrålt gule fosforhjul med de blå LD-ene med en effekttetthet på 25,2 W mm−2.

Hentet fra Lightingchina.com


Publiseringstid: 30. desember 2024