Tính chất quang của bột huỳnh quang SrMgAl10O17 đồng pha tạp Cr3+, Na+ được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa nhằm ứng dụng trong chiếu sáng rắn

Abstract

Far-red emitting SrMgAl₁₀O₁₇ co-doped Cr³⁺and Na⁺ materials have been studied and fabricated by the 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 (EDX), photoluminescence (PL), and photoluminescence excitation (PLE). The analysis results showed that the materials had a strong absorption at 547 nm and far-red emission in the wide spectral region from 650 nm to 750 nm with a maximum peak at 691 nm. The optimal doping concentrations were 0.3 mol% Cr³⁺ and 5 mol% Na⁺. The addition of Na⁺ co-doping to the SrMgAl₁₀O₁₇ matrix helps to increase the emission centers leading to an increase in luminescence spectral intensity. The fabricated fluorescent powder had a long lifetime. Experimental coating on LED chips showed that the far-red emission spectrum had color coordinates x = 0.2909, y = 0.2776, color temperature (CCT) of 6489K, and color rendering index (CRI) of 86.5. Research results show that the fluorescent powder SrMgAl₁₀O₁₇ co-doped with Cr³⁺ and Na⁺ has potential applications in solid lighting.

Tóm tắt

Vật liệu SrMgAl₁₀O₁₇ đồng pha tạp Cr³⁺và Na⁺ phát xạ đỏ xa đã được nghiên cứu chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa. Cấu trúc pha, hình thái, thành phần và tính chất quang của mẫu đã được khảo sát bằng nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX), phổ huỳnh quang (PL) và phổ huỳnh quang kích thích (PLE). Kết quả phân tích cho thấy vật liệu hấp thụ mạnh ở 547 nm và phát xạ đỏ xa trong vùng phổ rộng từ 650 nmđến 750 nm với đỉnh cực đại ở 691 nm. Nồng độ pha tạp tối ưu là 0,3% mol Cr³⁺ và 5% mol Na⁺. Việc đồng pha tạp thêm Na⁺ vào mạng nền SrMgAl₁₀O₁₇ giúp làm tăng các tâm phát xạ dẫn đến cường độ phổ phát quang tăng. Bột huỳnh quang chế tạo có thời gian sống dài. Thực nghiệm phủ lên chip LED cho thấy phổ phát xạ đỏ xa có tọa độ màu x = 0,2909; y = 0,2776, nhiệt độ màu (CCT) 6489K, chỉ số hoàn màu (CRI) 86,5. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng bột huỳnh quang...