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上海光機所在優化Mg2+-Si4+共摻Ce:YAG熒光陶瓷方面取得新進展

  近期,中國科學院上海光學精密機械研究所微納光電子功能材料實驗室对Mg2+-Si4+共摻Ce:YAG(Ce:YMASG)熒光陶瓷進行了優化,相關成果發表在《美國陶瓷協會》(Journal of the America Ceramic Society)。

  Ce:YAG作爲以一種可以被藍光LED和LD光源激發的熒光材料,憑借其高光效,高亮度,高熱導率等特點,被廣泛應用于LED和LD照明和顯示領域。由于Mg2+-Si4+共摻Ce:YAG(Ce:YMASG)熒光材料的發射波長可隨著Mg2+-Si4+摻雜量的增加從530nm紅移至610nm,因此在低色溫、高顯色指數照明領域被廣泛研究。

  該研究團隊通過真空燒結技術制備了xCe:YMASG(x=1%,2%,3%,6%mol)和yAl2O3-Ce:YMASG (y=3wt%,5wt%,10wt%) 荧光陶瓷,其烧结温度在~1500℃,真空度为~1x10-3Pa,保溫時間5h。

  研究結果表明,當Ce3+摻雜濃度爲3%mol,Ce:YMASG熒光陶瓷光效最高,其光效爲38.8lm/W。在Al2O3-Ce:YMASG體系中,Y4MgSi3O13雜相含量隨著Al2O3含量的增加逐漸減小,當Al2O3含量为10wt%时, Y4MgSi3O13雜相消失。相比于Ce:YMASG熒光陶瓷,10wt%Al2O3-Ce:YMASG熒光陶瓷其發光熱穩定獲得明顯的提高,同時其發光效率增加至58.6lm/W。

  相关工作得到中科院國際合作项目和上海市科委创新项目的支持。(微納光電子功能材料實驗室供稿)

  原文鏈接

  

Fig. 1(a) XRD patterns and magnified XRD patterns for the (420) plane of xCe: YMASG with x = 1, 2, 3, and 6 % mol. (b) XRD patterns of yAl2O3-0.01Ce:Y2.99Mg1.8Al1.4Si1.8O12 ceramic phosphors with y = 0, 3, 5, and 10 wt%. (c) Photos of the samples.

 

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