تحضير الفوسفور القائم على الجارنيت المشوب المشترك بـ Cr3+/Yb3+ للدولة القريبة من الأشعة تحت الحمراء ودراسة خصائصه الانبعاثية

WANG Fuchao ,  

LI Zhuowei ,  

ZHU Ge ,  

摘要

تتمتع صمامات ثنائية باعثة للضوء قصيرة الموجة الفوق بنفسجية بتحويل الفلوريسنت بمزايا الحجم الصغير، استهلاك الطاقة المنخفض، وطول عمر الاستخدام، مما يجعل لها آفاق تطبيق جيدة في مجالات جديدة مثل الكشف غير المتلف، فحص الأغذية، التشخيص الطبي، وغيرها. ومع ذلك، لا تزال الفوسفورات الفلوريسنتية القصيرة الموجة تحت الحمراء المشوبة بأيونات Yb3+ تواجه عيوبًا مثل عدم القدرة على الاستثارة بالضوء الأزرق، انخفاض كفاءة الكم، وضيقة نصف عرض القمة، مما يؤثر على تطبيقها الأوسع في تقنيات الطيف القصير الموجة تحت الحمراء. تقدم هذه الورقة نوعًا من الفوسفور Ca2NaSb2Al3O12 المشوب بـ Cr3+ و Yb3+ ذو إشعاع فعال واسع النطاق في الأشعة تحت الحمراء القصيرة، حيث يظهر فعالية تحفيز ضوئي عالية في النطاق من 640-1150 نانومتر عند إثارة بضوء أزرق بطول موجي 460 نانومتر. في الفوسفور Ca2NaSb2Al3O12 المشوب بـ Cr3+ و Yb3+، يؤدي تعديل أيونات Yb3+ إلى زيادة شدة الإشعاع تحت الأحمر بمقدار 2.7 مرة، وتوسيع نطاق الطيف المنبعث من 640-900 نانومتر إلى 1150 نانومتر. من خلال اختبارات كفاءة الكم للعينات، تبين أن كفاءة الكم الداخلية تصل إلى 85.56٪، علاوة على ذلك، تتمتع العينة بثبات حراري ممتاز حيث تحافظ على 82.0٪ من شدة الإشعاع عند درجة حرارة 250 ℃. من خلال دمج الفوسفور المحسن مع رقاقة LED ذات ضوء أزرق 460 نانومتر، تم تصنيع جهاز SWIR pc-LED حيث يحصل على أقصى طاقة خرج تبلغ 101.5 ملي واط عند تيار قيادة 350 مللي أمبير، وكفاءة تحويل كهروضوئية تصل إلى 8.86٪، مما يجعله ذا آفاق تطبيق محتملة في مجال الكشف الداخلي غير المتلف والتصوير الحيوي.

关键词

فوسفور الأشعة تحت الحمراء القصيرة الموجة; التشويب المشترك بـ Cr3+، Yb3+; نقل الطاقة

阅读全文