Bi-вмісна молібдатна склокераміка як люмінесцентне покриття для створення білих світлодіодів
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2019.06.122Анотація
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
Посилання
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.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
