Amplia emisión roja de LaSr2SbO6: Bi³ y su optimización

SUN Jinxuan ,  

LIAO Hanrui ,  

LI Wei ,  

WANG Wei ,  

WEI Yi ,  

LI Guogang ,  

摘要

Los materiales rojos tienen un importante valor de aplicación en la iluminación saludable de espectro completo, el crecimiento de plantas y la atención médica. Sin embargo, el desarrollo de materiales rojos estables de banda ancha sigue siendo un desafío importante para el desarrollo de materiales luminiscentes. Debido a la configuración electrónica externa 6s2 de los iones Bi³, su nivel de separación puede ser ajustado por el campo cristalino local circundante, permitiendo así regular la emisión en la región de la luz visible y los infrarrojos cercanos. En este documento, logramos con éxito introducir los iones Bi³ en la estructura de perovskita doble LaSr2SbO6 y lograr una emisión de luz roja de banda ancha. Tiene un amplio rango de excitación de 300 a 450 nm, que puede emparejarse bien con el chip comercial InGaN de ultravioleta cercano. Bajo la excitación a 370 nm, la longitud de onda de emisión en LaSr2SbO6: Bi³ es de 600 nm, con una anchura a mitad de altura de emisión de 108 nm. La caracterización fina de la estructura y los cálculos teóricos demuestran que la mejor posición de dopaje de Bi³ es el ion La³. La adición del flujo H3BO3 y la estrategia de sustitución de iones / componentes de valencia diferente pueden optimizar aún más la eficiencia lumínica, lograr un control de la ubicación de emisión y mejorar la estabilidad térmica de la emisión, después de la optimización, la eficiencia lumínica máxima puede alcanzar el 46%, y el desplazamiento máximo hacia el rojo puede alcanzar 43 nm. El material muestra una estabilidad térmica bastante buena en el rango de bajas temperaturas de 77 a 300 K, por debajo de la temperatura ambiente, con una intensidad luminosa en 252 K alcanzando el 141% de la de 77 K, y en el rango de temperaturas altas de 298-523 K, el material también muestra una buena estabilidad térmica, la intensidad luminosa optimizada con H3BO3 puede mantener el 76% de la intensidad a temperatura ambiente a 423 K. Las estrategias de optimización de la emisión mencionadas anteriormente tienen un significado de referencia para el desarrollo y optimización de materiales luminiscentes rojos activados por iones bismuto.

关键词

materiales rojos; iones dopados Bi³; estructura de perovskita doble; sustitución de valencia diferente

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