综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

兰大-王育华团队︱稀土离子共掺提升高亮度Sr2Si5N8:Eu2+发光材料的热稳定性

日期: 2023-10-09
浏览次数: 12

本文由兰州大学王育华团队受邀撰写!


一、研究背景:


荧光粉转换发光二极管(pc-LEDs)由于具有节能、环保、紧凑、耐用等优异特性,受到了学术界和工业界的广泛研究,是下一代照明和显示技术不可缺少的固态光源。而随着荧光粉技术的不断进步,开发同时具有高外量子效率(EQE)和优异热稳定性的荧光粉既是要求也是挑战。近年来,氮化物荧光粉材料因其优异的发光性能、高量子效率、热稳定性和化学稳定性而倍受关注。其中的Sr2Si5N8:Eu2+红色氮化物荧光粉材料具有优异的光谱性能和发光亮度,但其要想作为一种可以应用于实际器件中的高效可靠光转换材料,还需要进一步提高其发光热稳定性。


二、文章简介:


针对上述问题,兰州大学王育华课题组通过稀土离子共掺成功提升了Sr2Si5N8:Eu2+的热稳定性,得到了同时具有优异发光亮度和高热稳定性的红色荧光粉材料。相关研究成果发表于Advanced Functional Materials上。

兰大-王育华团队︱稀土离子共掺提升高亮度Sr2Si5N8:Eu2+发光材料的热稳定性

图1. 高亮度高热稳定性红色发光材料的结构与性能(图形摘要)。


三、研究内容:


该工作分别将三价稀土离子Ln3+(Ln=Dy, Ho, Er, Tm, Nd, Pr)共掺杂到Sr2Si5N8:Eu2+晶格中,形成Sr2Si5N8:Eu2+, xLn3+(Lnx-258, 0≤x≤0.05)。多种材料表征技术和分析证明了稀土离子在晶体结构中的成功掺入和发光性能的调控。其中的Dy0.01-258样品具有78.6%的高外量子效率(EQE)。更重要的是,x = 0.01的Dy3+共掺杂显著提高了荧光粉在高温下的发光热稳定性,Dy0.01-258样品在200℃时的发光强度可维持在室温的94.7%,如图2。热释光光谱表明,x = 0.01的Dy3+共掺杂导致的缺陷引入了陷阱能级,这可以显著补偿Eu2+在高温下的发光,如图2。同时,阴极发光(CL)mapping图和光谱分析等表明该氮化物荧光粉也具有应用于场发射显示器的优秀潜力,如图3。基于其出色的 EQE 和热稳定性数据,这种氮化物荧光粉是用于pc-LEDs 的顶级发光材料。

兰大-王育华团队︱稀土离子共掺提升高亮度Sr2Si5N8:Eu2+发光材料的热稳定性

图2. a,b) Dy0-258,Ln0.01-258 和 Ln0.05-258的热猝灭曲线;c,d) Dy0-258,Ln0.01-258和 Ln0.05-258 (Ln = Dy,Ho,Er,Tm,Nd 和 Pr)的热释光光谱。

兰大-王育华团队︱稀土离子共掺提升高亮度Sr2Si5N8:Eu2+发光材料的热稳定性

图3. a) Dy0.01-258样品颗粒的 SEM 图像和 b) CL mapping;Dy0.01-258样品 c) 在不同加速电流(50-100 mA,固定加速电压:5 kV)和 d) 在不同加速电压(5-12 kV,固定加速电流:50 mA)下的 CL 光谱,插图分别为加速电流和加速电压增加时的 CL 强度变化。




四、结论与展望:

该工作为提升荧光粉材料的热稳定性找到一种有依据且有效的材料设计方法,对高亮度高热稳定性发光材料的研发具有启发性意义。


五、致谢:

感谢国家自然科学基金联合基金重点项目(U1905213)的资助。


Hot News / 相关推荐
  • 2024 - 09 - 27
    点击次数: 4
    2024年9月26日上午,由上海市经济和信息化委员会指导,上海市稀土协会、上海市催化新材料产业联盟主办,上海工业商务展览有限公司协办的“激发新动能,赋能催化新发展——催化新材料新产品发布会”在第24届中国工博会新材料展现场隆重召开,发布会由催化联盟副理事长,中国石化催化剂有限公司上海分公司副总经理张华东主持。催化联盟的企业产品凭借其卓越的性能和创新的技术,在新材料领域大放异彩,为行业发展注入了新的...
  • 2024 - 09 - 27
    点击次数: 1
    2024年9月26日上午,由上海市经济和信息化委员会指导,上海市稀土协会、上海市催化新材料产业联盟主办,上海工业商务展览有限公司协办的“激发新动能,赋能催化新发展——催化新材料新产品发布会”在第24届中国工博会新材料展现场隆重召开,发布会由催化联盟副理事长,中国石化催化剂有限公司上海分公司副总经理张华东主持。催化联盟的企业产品凭借其卓越的性能和创新的技术,在新材料领域大放异彩,为行业发展注入了新的...
  • 2024 - 09 - 27
    点击次数: 1
    2024年9月26日下午,第24届中国国际工业博览会新材料产业展新品发布会召开获奖展品发布专场,获得本次工博会新材料奖的部分展品进行发布。在当今全球科技迅猛发展的浪潮中,新材料作为高科技领域的基石,正以前所未有的速度推动着产业结构的升级与转型。上海市这座国际化大都市,凭借其强大的科研实力和产业基础,成为了新材料技术研发与应用的前沿阵地。一年一度的中国国际工业博览会在上海盛大开幕,而其中的新材料展区...
  • 2024 - 09 - 27
    点击次数: 4
    2024年9月26日下午,第24届中国国际工业博览会新材料产业展新品发布会召开获奖展品发布专场,获得本次工博会新材料奖的部分展品进行发布。在当今全球科技迅猛发展的浪潮中,新材料作为高科技领域的基石,正以前所未有的速度推动着产业结构的升级与转型。上海市这座国际化大都市,凭借其强大的科研实力和产业基础,成为了新材料技术研发与应用的前沿阵地。一年一度的中国国际工业博览会在上海盛大开幕,而其中的新材料展区...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务