Bi-вмісна молібдатна склокераміка як люмінесцентне покриття для створення білих світлодіодів
DOI: http://dx.doi.org/10.31548/energiya2019.06.122
Анотація
Анотація. Лампи, що складаються із світлодіодів білого світла, є енергоефективними джерелами випромінювання для зовнішнього та внутрішньо-будинкового освітлення. Такі світлодіоди, як правило, складаються із напівпровідникового чипа та люмінофора, який нанесено на чип з допомогою полімеру. У зв’язку із погіршенням оптичних характеристик полімеру в процесі експлуатації, з часом зменшується енергоефективність пристрою в цілому. Заміна полімеру на склокераміку дозволить усунути зазначений недолік. У цій роботі представлено результати досліджень морфології та оптичних властивостей ряду зразків Ві-вмісних молібдатних склокерамік. Зразки були охарактеризовані методами скануючої електронної мікроскопії, UV-Vis та люмінесцентної спектроскопії. Встановлено, що, незважаючи на різке охолодження, в зразках склокерамік, залежно від складу, відбувається утворення прямокутних та/або голчастих кристалів, якими ймовірно є K2Mo2O7 та V2O5. Збільшення вмісту калію та фосфору в вихідних розплавах призводить до збільшення відбивання склокерамік у видимій області. Збільшення вмісту ванадію призводить до суттєвого зменшення відбивання досліджуваних склокерамік. Виходячи зі зв’язку між поглинанням та відбиванням, що описується формулою Кубелки-Мунка, було зроблено висновок про суттєве поглинання світла зразками склокерамік в області довжин хвиль, коротших 415 нм. Всі досліджувані зразки склокерамік виявляють широкосмугову фотолюмінесценцію в видимій спектральній області при збудженні на 405 нм при кімнатній температурі. Дві смуги фотолюмінесценції притаманні всім зразкам та мають максимуми при 580 та 650 нм. Смуга в синій області з максимумом близько 450 нм чітко спостерігається для зразків з фосфором. Смуги в синій та зеленій спектральних ділянках віднесено до свічення центрів на основі іонів Ві3+ в кисневому оточенні, а смуга в червоній ділянці, ймовірно, пов’язана із випромінюванням центрів фотолюмінесценції на основі молібдатних груп. Оптичні властивості досліджених склокерамік, за винятком зразка з ванадієм, вказують на перспективи їх застосування в світлодіодах білого світла. Подальше покращення оптичних характеристик може бути здійснене шляхом збільшення вмісту лужного металу та фосфору в розплаві.
Ключові слова: фотолюмінесценція, склокераміка, бісмут, спектр відбивання
Повний текст:
PDFПосилання
Terebilenko, K., Miroshnichenko, M., Tokmenko, I., Chornii, V., Hizhnyi, Y., Nedilko, S., & Slobodyanik, N. (2015). Synthesis and luminescence properties of KBi(MoO4)2:Eu3+. Solid State Phenomena, 230, 160-165.
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.230.160
Chen, D., Xiang, W., Liang, X., Zhong, J., Yu, H., Ding, M., ... & Ji, Z. (2015). Advances in transparent glass-ceramic phosphors for white light-emitting diodes-A review. Journal of the European Ceramic Society, 35(3), 859-869.
https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.10.002
Grigorjevaite, J., & Katelnikovas, A. (2016). Luminescence and luminescence quenching of K2Bi(PO4)(MoO4):Eu3+ phosphors with efficiencies close to unity. ACS applied materials & interfaces, 8(46), 31772-31782.
https://doi.org/10.1021/acsami.6b11766
Weber, M. J. (2003) Handbook of optical materials: Boca Raton, Florida: CRC Press LLC, 499 p.
Zamyatin, O. A., Plekhovich, A. D., Zamyatina, E. V., & Sibirkin, A. A. (2016). Glass-forming region and physical properties of the glasses in the TeO2− MoO3− Bi2O3 system. Journal of Non-Crystalline Solids, 452, 130-135.
https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.08.027
Hizhnyi, Y. A., Nedilko, S. G., Chornii, V. P., Slobodyanik, M. S., Zatovsky, I. V., & Terebilenko, K. V. (2014). Electronic structures and origin of intrinsic luminescence in Bi-containing oxide crystals BiPO4, K3Bi5(PO4)6, K2Bi (PO4)(MoO4), K2Bi(PO4)(WO4) and K5Bi(MoO4)4. Journal of alloys and compounds, 614, 420-435.
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.06.111
Метрики статей
Metrics powered by PLOS ALM
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.