物理與電子工程學(xué)院礦物發(fā)光功能材料與器件創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的艾爾肯·斯地克教授，以新疆師范大學(xué)為第一完成單位在學(xué)術(shù)期刊Materials Today Advances（JCR 1區(qū)，IF = 8.1）發(fā)表了題目為“Design and WLED application of KAlSiO₄:Eu²+, Mn²⁺ phosphors with high quantum efficiency and high color stability prepared by a refiring strategy”的研究論文。化學(xué)化工學(xué)院2021級(jí)博士研究生熱孜宛古麗·延塔克為第一作者，艾爾肯·斯地克教授為通訊作者。該論文的發(fā)表有利于提升新疆發(fā)光礦物與光功能材料研究自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)的學(xué)術(shù)影響力。

(a) 兩次煅燒后樣品的XRD放大視圖(15°~28°)；

(b)KAlSiO₄:0.05Mn²⁺, xEu²⁺樣品的發(fā)射光譜；

(c)復(fù)燒后的KAlSiO₄:0.05Mn²⁺, xEu²⁺樣品的發(fā)射光譜；

(d)KAlSiO₄:0.05Mn²⁺, 0.06 Eu²⁺樣品（@1）和（@2）的發(fā)射光譜的比較；

(e)KAlSiO₄:0.05Mn²⁺, 0.06Eu²⁺ 樣品的量子產(chǎn)率測試（@2）；

(f)復(fù)燒后的樣品KAlSiO₄:0.05Mn²⁺, 0.06Eu²⁺的變溫光譜圖；

(g)復(fù)燒樣品KAlSiO₄:0.05Mn²⁺, 0.06Eu²⁺在不同溫度下的色度穩(wěn)定性；

(h)WLED@2器件在60 mA驅(qū)動(dòng)電流下驅(qū)動(dòng)的EL光譜

在白光LED中廣泛應(yīng)用的綠青色熒光粉中，半高寬、熱穩(wěn)定性、量子效率等是熒光粉性能的關(guān)鍵指標(biāo)。這種熒光粉在不同溫度下工作時(shí)要具有穩(wěn)定的峰形和峰值位置的同時(shí)，要具有超寬帶發(fā)射，利于實(shí)現(xiàn)二色發(fā)白光，并簡化制備白光LED器件工藝。本文采用高溫復(fù)燒策略合成了一系列KAlSiO₄: Eu²⁺，Mn²⁺ 發(fā)光材料。物相分析和精修結(jié)果表明樣品均有效合成。通過首次煅燒，得出明亮的綠粉，發(fā)射主峰在514nm處，半高寬30nm。通過復(fù)燒策略發(fā)現(xiàn)代表樣品在近紫外光照射下的體色從綠色變?yōu)榉浅＝咏坠獾木G青光發(fā)射，發(fā)射范圍較寬，可以包含藍(lán)光和綠光，半高寬可高達(dá)150nm。復(fù)燒后代表樣品的發(fā)射強(qiáng)度提高3.4倍，在近紫外波長激發(fā)下量子效率均高達(dá)90%，150℃時(shí)的發(fā)射強(qiáng)度是室溫的82%。拉曼光譜測試結(jié)果表明復(fù)燒對(duì)樣品的晶格對(duì)稱性帶來了好的影響，促進(jìn)了樣品的發(fā)光強(qiáng)度?；|(zhì)光學(xué)帶隙實(shí)驗(yàn)值為5.6 eV，通過DFT計(jì)算發(fā)現(xiàn)帶隙為4.8 eV，說明熱穩(wěn)定性良好，樣品在高溫下的色度位移很小，說明色度穩(wěn)定性良好。365nm近紫外芯片與商業(yè)寬帶紅粉和復(fù)燒后的代表樣品相結(jié)合，形成的白光LED器件在不同電流驅(qū)動(dòng)下的顯色指數(shù)均高達(dá)90以上，說明復(fù)燒策略成功提高了代表樣品的各項(xiàng)發(fā)光性能。驗(yàn)證了KAlSiO₄: Eu²⁺，Mn²⁺ 熒光粉在白光LEDs照明領(lǐng)域中具有較好的應(yīng)用前景，本工作為熒光粉發(fā)光材料在煅燒策略和顏色調(diào)控方面提供了新技術(shù)，在開發(fā)高色度穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的寬帶熒光粉提供了設(shè)計(jì)思路和深入見解。

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