中新網(wǎng)合肥8月4日電 (周慧吳蘭)記者4日從合肥工業(yè)大學(xué)獲悉，該校科研人員在LED熒光材料研究方面取得重要進(jìn)展，成果刊登于英國《自然》系刊《科學(xué)報(bào)告》上。
大功率LED器件廣泛應(yīng)用于家庭及戶外公共照明，然而，LED照明光源在長時(shí)間使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)亮度變暗并發(fā)生顏色漂移問題。近日，合肥工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳雷副教授和蔣陽教授課題組在釔鋁石榴石系列LED熒光材料及其光色調(diào)控機(jī)制方面取得的研究成果，揭示了這一現(xiàn)象的科學(xué)機(jī)理，為進(jìn)一步提高LED熒光材料性能提供了重要手段。
由于發(fā)光效率高以及熱穩(wěn)定性相對(duì)較好，釔鋁石榴石熒光粉是白光LED器件封裝中應(yīng)用最多的熒光粉，在家用照明與戶外路燈中使用的大功率LED器件，幾乎全是利用該熒光粉封裝而成。然而，采用該熒光粉的LED白光是冷色光，給人帶來的舒適感較差。為了使LED發(fā)光顏色從冷光向暖色光轉(zhuǎn)變，目前常用的方法是在釔鋁石榴石熒光粉中用釓離子取代釔離子，從而使熒光粉發(fā)射波長紅移，達(dá)到降低色溫、提高顯色指數(shù)的效果。但是，釓離子取代釔離子后會(huì)造成發(fā)光效率下降以及熱穩(wěn)定性變差。對(duì)于這種現(xiàn)象，長期以來經(jīng)典位型坐標(biāo)模型和分子軌道雜化理論無法合理解釋。
陳雷副教授及其課題組，通過綜合應(yīng)用X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)、擴(kuò)展X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)、紫外光電能譜價(jià)帶譜、X射線衍射、熱釋光與熒光光譜等實(shí)驗(yàn)手段，并結(jié)合電子能帶結(jié)構(gòu)、電子態(tài)密度和電荷差分密度理論計(jì)算，從剛性結(jié)構(gòu)中的電子云擠壓變形角度，對(duì)Gd離子取代造成的光譜紅移、強(qiáng)度下降和熱穩(wěn)定性變差的本征機(jī)制給出了一種全新解釋。由于Gd離子半徑較大，在釔鋁石榴石剛性結(jié)構(gòu)中會(huì)造成電子云擠壓變形，造成晶體場(chǎng)增強(qiáng)、電子有效質(zhì)量減輕、電子鋪展能級(jí)范圍擴(kuò)大和帶隙減小，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)光效率下降與熱穩(wěn)定性降低。近日，這一研究成果刊登于英國《自然》系刊《科學(xué)報(bào)告》上。
據(jù)介紹，這一理論不僅科學(xué)地解釋了Gd取代后的釔鋁石榴石熒光粉發(fā)光現(xiàn)象，而且對(duì)開發(fā)新型剛性結(jié)構(gòu)熒光材料具有重要的指導(dǎo)意義。“根據(jù)這一理論建立的模型，未來還可以指導(dǎo)開發(fā)具有特定色澤的人造寶石晶體，并賦予更加絢麗多彩的顏色，例如各種人造鉆石、藍(lán)寶石和紅寶石等，不但呈現(xiàn)高透光率與反光率，而且可以訂制特定色澤使之光鮮奪目。”陳雷副教授介紹說。(完)
版權(quán)聲明：
凡注明來源為"天津都市網(wǎng)"的所有文字、圖片、音視頻、美術(shù)設(shè)計(jì)和程序等作品，版權(quán)均屬天津都市網(wǎng)或相關(guān)權(quán)利人專屬所有或持有所有。未經(jīng)本網(wǎng)書面授權(quán)，不得進(jìn)行一切形式的下載、轉(zhuǎn)載或建立鏡像。否則以侵權(quán)論，依法追究相關(guān)法律責(zé)任。
查看所有評(píng)論正有(0)人在評(píng)論
網(wǎng)友評(píng)論僅供網(wǎng)友表達(dá)個(gè)人看法，并不表明本網(wǎng)同意其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述