قام باحثو جامعة لانزو بتطوير نوع جديد فعال من مسحوق الفلورسنت الأصفر البني المبني على العقيق للإضاءة عالية الطاقة التي تعمل بالليزر

وانغ ديين من جامعة لانزو في مختبر وانغ يوهوا للفيزياء الفلكية يستبدل BaLu2Al4SiO12 بأزواج Mg2+-Si4+. مسحوق فلورسنت أصفر جديد مُثار بالضوء الأزرق BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: تم تحضير Ce3+ باستخدام أزواج Al3+-Al3+ في Ce3+، بكفاءة كمية خارجية (EQE) تبلغ 66.2%. بالتزامن مع الانزياح الأحمر لانبعاث Ce3+، يُوسّع هذا الاستبدال أيضًا انبعاث Ce3+ ويُقلّل من استقراره الحراري.

جامعة لانتشو، وانغ ديين ووانغ يوهوا، استبدلا BaLu2Al4SiO12 بأزواج Mg2+-Si4+: مسحوق فلورسنت أصفر جديد مُثار بالضوء الأزرق BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: حُضِّر Ce3+ باستخدام أزواج Al3+-Al3+ في Ce3+، بكفاءة كمية خارجية (EQE) تبلغ 66.2%. بالتزامن مع الانزياح الأحمر لانبعاث Ce3+، يُوسِّع هذا الاستبدال أيضًا انبعاث Ce3+ ويُقلِّل من استقراره الحراري. تُعزى التغيرات الطيفية إلى استبدال Mg2+-Si4+، مما يُحدِث تغييرات في المجال البلوري المحلي والتناظر الموضعي لـ Ce3+.

لتقييم جدوى استخدام الفوسفورات المضيئة الصفراء المُطوّرة حديثًا لإضاءة الليزر عالية الطاقة، صُممت هذه الفوسفورات على شكل عجلات فوسفورية. عند تعريضها لليزر أزرق بكثافة طاقة 90.7 واط/مم²، بلغ التدفق الضوئي لمسحوق الفلورسنت الأصفر 3894 لومن، دون وجود ظاهرة تشبع انبعاث واضحة. باستخدام ثنائيات ليزر زرقاء (LDs) بكثافة طاقة 25.2 واط/مم² لإثارة عجلات الفوسفور الصفراء، يُنتج ضوء أبيض ساطع بسطوع 1718.1 لومن، ودرجة حرارة لونية مترابطة 5983 كلفن، ومؤشر تجسيد لوني 65.0، وإحداثيات لونية (0.3203، 0.3631).
تشير هذه النتائج إلى أن الفوسفور الأصفر المضيء الذي تم تصنيعه حديثًا يتمتع بإمكانات كبيرة في تطبيقات الإضاءة التي تعمل بالليزر عالي الطاقة.

الشكل 1

البنية البلورية لـ BaLu1.94(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.06Ce3+ كما هو موضح على طول المحور b.

الشكل 2

أ) صورة HAADF-STEM لـ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. تُظهر المقارنة مع نموذج البنية (المُلحقات) أن جميع مواقع الكاتيونات الثقيلة Ba وLu وCe مُصوَّرة بوضوح. ب) نمط SAED لـ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ والفهرسة ذات الصلة. ج) HR-TEM لـ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. المُلحق هو HR-TEM المُكبَّر. د) SEM لـ BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. المُلحق هو توزيع حجم الجسيمات على شكل رسم بياني.

الشكل 3

أ) أطياف الإثارة والانبعاث لـ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). الصور المرفقة لـ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) تحت ضوء النهار. ب) موضع الذروة وتغير عرض الذروة الأقصى مع تزايد x لـ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). ج) الكفاءة الكمية الخارجية والداخلية لـ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). د) منحنيات اضمحلال التلألؤ لـ BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) التي تراقب انبعاثها الأقصى (λex = 450 نانومتر).

الشكل 4

أ-ج) خريطة محيطية للأطياف الانبعاثية المعتمدة على درجة الحرارة لفوسفور BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 و1.2) تحت إثارة 450 نانومتر. د) شدة انبعاث BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 و1.2) عند درجات حرارة تسخين مختلفة. هـ) مخطط إحداثيات التكوين. و) ملاءمة أرينيوس لشدة انبعاث BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 و1.2) كدالة لدرجة حرارة التسخين.

الشكل 5

أ) أطياف انبعاث BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ تحت إثارة LDs زرقاء بكثافات طاقة بصرية مختلفة. الصورة المرفقة هي صورة لعجلة الفوسفور المصنعة. ب) التدفق الضوئي. ج) كفاءة التحويل. د) إحداثيات اللون. هـ) تغيرات CCT لمصدر الإضاءة الناتجة عن تشعيع BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ باستخدام LDs زرقاء بكثافات طاقة مختلفة. و) أطياف انبعاث BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ تحت إثارة LDs زرقاء بكثافات طاقة بصرية 25.2 واط/مم−2. يوجد في الصورة المرفقة الضوء الأبيض الناتج عن تشعيع عجلة الفوسفور الصفراء باستخدام LDs الزرقاء بكثافة طاقة تبلغ 25.2 وات مم−2.

مأخوذ من Lightingchina.com


وقت النشر: 30 ديسمبر 2024