Baru-baru ini, pasukan penyelidik dari Jabatan Laser Termaju dan Bahan Fungsian Optoelektronik dan Jabatan Teknologi dan Sistem Laser Bawaan Udara, Institut Optik dan Jentera Ketepatan Shanghai, Akademi Sains China, telah membuat kemajuan dalam penyelidikan fosfor seramik berprestasi tinggi. digunakan dalam pencahayaan LED/LD cahaya putih, dan hasil yang berkaitan diringkaskan dalam tajuk "Penyiasatan terhadap jingga-merah teguh terma MgO-YMASG: Seramik fosfor komposit Ce untuk pencahayaan LED/LD cahaya putih" dan "Pembuatan Al2O3 Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 fosfor seramik komposit untuk pencahayaan LED/LD putih putih yang menghasilkan warna tinggi" dan ' Pembuatan Al2O3-Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 fosfor seramik komposit untuk pencahayaan LED/LD putih yang menghasilkan warna tinggi masing-masing telah diterbitkan dalam Jurnal Aloi dan Sebatian dan Bahan Optik.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, diod pemancar cahaya putih (WLED) yang ditukar pendarfluor dan diod laser putih (WLD) berdasarkan YAG: Fosfor Ce telah digunakan secara meluas dalam bidang pencahayaan dan paparan kerana penjimatan tenaga, mesra alam, saiznya yang kecil. , dan hayat perkhidmatan yang panjang. Antaranya, Ce: YAG seramik pendarfluor dianggap sebagai bahan penukaran pendarfluor yang penting dalam peranti WLED/WLD kerana kecekapan bercahaya yang tinggi, kestabilan kimia yang baik dan proses penyediaan yang agak mudah. Walau bagaimanapun, apabila kuasa operasi LED biru dan LD meningkat, YAG: Ce phosphor seramik akan mengalami fenomena pecah haba dan dengan itu mengurangkan kecekapan pendaranannya. Sementara itu, kekurangan komponen merah dalam spektrum pelepasan YAG: Ce membawa kepada indeks pemaparan warna yang rendah (CRI). Oleh itu, cara untuk mengurangkan fenomena letusan haba dan meningkatkan prestasi luminescence seramik pendarfluor di bawah pengujaan kuasa tinggi telah menjadi dua cabaran utama.
Rajah 1. Arah aliran resapan haba yang bergantung pada suhu (a), kapasiti haba tentu (b) dan kekonduksian terma (c) MgO- YMASG: Ceramik fosfor fasa komposit
Rajah 2. Spektrum pelepasan LED putih (a), kecekapan luminescence dan suhu warna (b) MgO- YMASG: Seramik fosforus Ce, dan spektrum pelepasan LD putih (c) sebanyak 30 pada% sampel MgO
Dalam [Jurnal Aloi dan Sebatian 990, 174436 (2024)] kerja ini, pasukan penyelidik berjaya menyediakan MgO-Y3Mg2AlSi2O12: Ceramik pendarfluor fasa komposit Ce oleh pensinteran fasa pepejal vakum. Telah ditunjukkan bahawa MgO boleh wujud bersama fasa YMASG, dan pengenalan MgO sebagai fasa kedua secara berkesan mengurangkan pembentukan kekotoran Y4MgSi3O13. Dengan peningkatan kandungan MgO, kekonduksian terma sampel meningkat daripada 5.13 W/ (m∙K) kepada 8.96 W/ (m∙K), yang secara berkesan mengurangkan pengumpulan haba bahan pendarfluor di bawah LED biru berkuasa tinggi/ LD pengujaan. Kecekapan luminescence sampel adalah setanding dengan YMASG: Ce phosphor seramik pada kandungan MgO sebanyak 30 wt%. Ini menunjukkan bahawa MgO meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya seramik fosfor komposit dengan ketara. Kajian menunjukkan bahawa MgO- YMASG: Ceramik fosfor komposit menjanjikan sebagai bahan fosfor merah untuk aplikasi pencahayaan LED/LD putih berkuasa tinggi.
Dalam kerja ini [Bahan Optik 151, 115397 (2024)], pasukan penyelidik menyediakan Al2O3-Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 seramik pendarfluor fasa komposit oleh pensinteran fasa pepejal vakum, dan memperkenalkan Tb3+ untuk menyekat peningkatan suhu warna seramik sambil mendopan Mn2+ kepada meningkatkan indeks pemaparan warnanya. Tb3+ diperkenalkan untuk menghalang peningkatan suhu warna dan fasa kedua Al2O3 diperkenalkan untuk mengurangkan fenomena letusan haba dengan berkesan. Di bawah pengujaan laser dan LED, seramik dengan 3 pada% Ce3+ dan 4 pada% Mn2+ menunjukkan nilai CRI tertinggi. Antaranya, CRI mencapai 75.6 di bawah pengujaan laser dan 81.3 di bawah pengujaan LED. Kerja ini menunjukkan bahawa melalui pengoptimuman komponen, doping bersama Ce-Mn-Tb boleh meningkatkan indeks pemaparan warna seramik pendarfluor fasa komposit dan mengurangkan fenomena kenaikan suhu warna, dan penemuan ini sangat penting untuk menambah baik peranti pencahayaan WLED/WLD.
Rajah 3. Prestasi WLED (a) dan WLD (b)(c) Al2O3-Ce: (Y, Tb)3(Al, Mn)5O12 seramik pendarfluor fasa komposit berdasarkan 3 pada% Ce{ {8}} kepekatan
