Синтез и люминесцентные характеристики люминофора BaCa2MgSi2O8:Cr3+ с превосходной термической стабильностью

WANG Shangwei ,  

CHEN Xuexia ,  

YANG Wenjia ,  

SHI Xiaoman ,  

LI Wanxi ,  

PANG Ran ,  

摘要

Существующие люминофоры, легированные ионом Cr3+, для ближнего инфракрасного излучения, обычно проявляют серьезное термическое гашение, что затрудняет их использование в приложениях светодиодов (LED) с высокой мощностью в режиме преобразования люминофора. Современные исследования, как правило, сосредоточены на улучшении спектра и квантовой эффективности, в то время как систематические исследования по улучшению устойчивости к термическому гашению при высоких температурах отсутствуют. В данной работе был выбран и синтезирован силикатный люминофор тригональной кристаллической структуры BaCa2MgSi2O8 (BCMS) с жестким кристаллическим каркасом. Различные методы анализа были использованы для комплексного изучения кристаллической структуры материала, его люминесцентных характеристик, термической стабильности и влияния на работу устройств. Результаты тестов показывают, что ионы Cr3+ преимущественно занимают координационные позиции Mg2+ в шестиугольной решётке, создавая единый центр излучения. Под воздействием синего света материал генерирует излучение с максимальной длиной волны 803 нм, охватывающее широкий диапазон ближнего инфракрасного излучения от 650 до 1000 нм. Благодаря плотному связыванию между тетраэдрами SiO4 и октаэдрами MgO6 в матрице материала, высокотемпературные безызлучательные переходы были значительно подавлены, и интенсивность излучения при 423 К составляет 90,84% от уровня комнатной температуры без заметного снижения яркости при длительной работе при высоких температурах. Инкапсулированные ближние инфракрасные pc-LED-устройства демонстрируют линейное увеличение выходной мощности света с увеличением токовой мощности, обеспечивая хорошие рабочие характеристики в целом. Таким образом, жёсткий силикатный люминофор BCMS эффективно решает проблему термического гашения традиционных материалов на основе хрома для ближнего инфракрасного излучения и имеет широкие перспективы применения в мощных источниках света на основе твёрдого тела, биоизображении и неразрушающем контроле.

关键词

Широкополосное ближнее инфракрасное излучение; Термическая стабильность; Cr3+; Люминофорные светодиоды

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website