Фосфор со совместным легированием Sb3+ BaSi2O2N2∶Eu2+ для ультрафиолетового возбуждения солнечно-подобных светодиодов

JIANG Guangxiang ,  

DONG Langping ,  

CHEN Haijie ,  

YANG Shuai ,  

ZENG Qingyun ,  

ZHAO Guoying ,  

DOU Fan ,  

YANG Lei ,  

HOU Jingshan ,  

WANG Lianjun ,  

FANG Yongzheng ,  

摘要

Изучен механизм регулирования световых характеристик люминофора BaSi2O2N2∶0.05Eu2+ с совместным легированием Sb3+. Синтезирована серия образцов Ba-(Si1-xSbx)2O2N2∶0.05Eu2+ (x=0~0.10) методом высокотемпературной твердотельной реакции, выявлено, что малое количество совместно легированного Sb3+ эффективно регулирует локальное кристаллическое поле Eu2+, что улучшает светоиспускательные свойства. Проведена оптимизация распределения размеров частиц после последующего шарового помола. При оптимальном содержании легирующей примеси x=0.03 заметно улучшилась производительность образцов: интенсивность свечения увеличилась в 3 раза по сравнению с нелегированным образцом; интенсивность эмиссии при возбуждении 400 нм достигла 91% от интенсивности при возбуждении 380 нм; внутренняя/внешняя квантовая эффективность люминофора повысилась с 20.7%/18.9% до 47.7%/43.6% после совместного легирования Sb3+; термическое затухание флуоресценции при 120 ℃ составило 87.2%. Светодиодные устройства с данным оптимизированным люминофором, возбуждаемым ультрафиолетовым светом, при токе 35 мА (0,5 Вт) демонстрируют отличные характеристики: индекс цветопередачи Ra 98, цветовая точность Rf 97.25, насыщенность цвета Rg 100.4, световая эффективность η 121.5 лм/Вт. Исследование показывает, что совместное легирование Sb3+ является эффективной стратегией улучшения люминофоров данного типа и имеет потенциал применения в области высококачественного освещения, имитирующего солнечный свет.

关键词

синий фосфор; ультрафиолетовое возбуждение; солнечный свет; светодиод

阅读全文