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上海光机所在优化Mg2+-Si4+共掺Ce:YAG荧光陶瓷方面取得新进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室对Mg2+-Si4+共掺Ce:YAG(Ce:YMASG)荧光陶瓷进行了优化,相关成果发表在《美国陶瓷协会》(Journal of the America Ceramic Society)。

  Ce:YAG作为以一种可以被蓝光LED和LD光源激发的荧光材料,凭借其高光效,高亮度,高热导率等特点,被广泛应用于LED和LD照明和显示领域。由于Mg2+-Si4+共掺Ce:YAG(Ce:YMASG)荧光材料的发射波长可随着Mg2+-Si4+掺杂量的增加从530nm红移至610nm,因此在低色温、高显色指数照明领域被广泛研究。

  该研究团队通过真空烧结技术制备了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,保温时间5h。

  研究结果表明,当Ce3+掺杂浓度为3%mol,Ce:YMASG荧光陶瓷光效最高,其光效为38.8lm/W。在Al2O3-Ce:YMASG体系中,Y4MgSi3O13杂相含量随着Al2O3含量的增加逐渐减小,当Al2O3含量为10wt%时, Y4MgSi3O13杂相消失。相比于Ce:YMASG荧光陶瓷,10wt%Al2O3-Ce:YMASG荧光陶瓷其发光热稳定获得明显的提高,同时其发光效率增加至58.6lm/W。

  相关工作得到中科院国际合作项目和上海市科委创新项目的支持。(微纳光电子功能材料实验室供稿)

  原文链接

  

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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