Tính chất quang của bột huỳnh quang MgAl2O4 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa

Abstract

In this work, MgAl₂O₄: Cr³⁺, Na⁺ phosphor has been studied and prepared by co-precipitation method. The phase structure, morphology, composition, and luminescent performance of the phosphor were investigated in detail by X-ray diffraction (XRD), field emission-scanning electron microscopy (FESEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and steady-state photoluminescence (PL) spectra. The MgAl₂O₄:Cr³⁺, Na⁺ phosphor emits a deep red light that peaked at 689 nm phase when doped with 2.5% mole Cr³⁺ concentration and 5% mole Na⁺. This investigation also showed the efficiency of co-doping Cr³⁺ and Na⁺ to which increase luminescence intensity. The PLE spectrum shows that phosphor strongly absorbs the near-ultraviolet wavelength to the visible light band with two peaks at 420 nm and 550 nm. Thus, MgAl₂O₄: Cr³⁺, Na⁺ phosphor may be a good deep red-emitting phosphor for solid-state lighting applications.

Tóm tắt

Bột huỳnh quang MgAl₂O₄ đồng pha tạp Cr³⁺ và Na⁺ đã được nghiên cứu và chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa. Cấu trúc pha, hình thái, thành phần và các tính chất quang của mẫu đã được khảo sát bằng nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM), phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS) và phổ phát xạ huỳnh quang (PL). Bột MgAl₂O₄ đồng pha tạp Cr³⁺ và Na⁺ cho thấy bột phát xạ trong vùng ánh sáng đỏ xa và có đỉnh phát quang cực đại ở 689 nm với nồng độ pha tạp tối ưu là 2,5% mol Cr³⁺ và 5% mol Na⁺. Khảo sát này cũng cho thấy hiệu quả của việc đồng pha tạp Cr³⁺ và Na⁺ làm tăng cường độ phát quang. Phổ kích thích huỳnh quang của vật liệu MgAl₂O₄ đồng pha tạp Cr³⁺ và Na⁺ hấp thu mạnh vùng bước sóng tử ngoại gần đến vùng ánh sáng nhìn thấy với hai đỉnh cực đại tại 420 nm và 550 nm. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng bột huỳnh quang MgAl₂O₄ đồng pha tạp Cr³⁺ và Na⁺ có tiềm năng ứng dụng trong chiếu sáng rắn.