研究目的
通过脉冲激光沉积(PLD)法制备YAG:Ce,R(R:Gd3?和Pr3?)荧光薄膜,研究其成分、微观结构、光致发光特性及红光增强机制,以克服商用白光发光二极管(WLED)红光组分不足和热稳定性差的缺陷。
研究成果
通过脉冲激光沉积法成功制备的Pr-Gd-Ce三掺杂YAG透明荧光薄膜,其发射光谱主峰位置出现红移现象,并在红光区域产生发射峰。Gd3?与Pr3?的共掺杂使发光更趋近红光区,色调趋于暖色。该研究为利用荧光薄膜和透明陶瓷改善白光LED的"红光缺失"问题提供了新思路。
研究不足
该研究承认薄膜过薄(约7.13微米)且透射蓝光过多,影响了薄膜的色坐标。建议进一步优化薄膜制备工艺以提高YAG:Ce荧光薄膜的致密性和厚度。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备YAG:Ce,R(R:Gd3?和Pr3?)荧光薄膜。方法包括通过超声共沉淀混合熔盐法合成荧光粉体,以及利用PLD制备透明荧光薄膜。
2:样品选择与数据来源:
样品基于(Y???Ce?)?Al?O??化学计量比制备(x=2%)。所用材料包括Y(NO?)?·6H?O、Al(NO?)?·9H?O、Ce(NO?)?·6H?O、Gd?O?、Pr?O??、HNO?和NH?HCO?。
3:实验设备与材料清单:
设备包括超声波清洗器、烘箱(DHG-9070 A,中国一恒)、电炉(FSL-20,中国瑞骥)、Nd:YAG激光装置、X射线粉末衍射仪(XRD,D8 ADVANCE,德国布鲁克)、扫描电子显微镜(SEM,S-3400N,日本日立)、能谱仪(EDS,Phoenix,日本日立,美国沃尔瑟姆)、FTIR-8300PCS(日本岛津)、荧光光谱仪(F-7000,日本日立)以及紫外-可见分光光度计(UV-2550,日本岛津)。
4:实验流程与操作步骤:
过程包含荧光粉体制备、掺杂荧光粉体合成、PLD制备透明荧光薄膜及薄膜表征。
5:数据分析方法:
研究分析了薄膜的成分与微观结构、光致发光特性及共掺离子间的能量传递。
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X-ray powder diffraction analyses
D8 ADVANCE
Bruke
Studying the purity and phase structures of annealed YAG thin films
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scanning electron microscope
S–3400N
Hitachi
Microstructural analysis of YAG thin films
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energy dispersive X-Ray spectroscopy
Phoenix
Hitachi
Analyzer for SEM
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fluorescence spectroscopy
F-7000
Hitachi
Obtaining emission and excitation spectra, as well as fluorescence lifetime
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UV–Vis spectrophotometer
UV-2550
Shimadzu
Testing transmittance curves
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oven
DHG-9070 A
Yiheng
Drying the filter cake
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electric furnace
FSL-20
Ruiji
Calcining the mixture
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Nd:YAG laser device
Sputtering light source for PLD
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FTIR-8300PCS
Shimadzu
Measuring FT-IR spectra
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