Wpływ źródła krzemu (Si3N4/SiO2) na otrzymywanie i właściwości luminoforów tlenoazotkowych SrSi2O2N2 domieszkowanych Eu2+ i Mn2+

• Autorzy: Pawlik T. , Michalik D. , Barzowska J. , Szczodrowski K. , Zieliński K. , Górecka N.

Warianty tytułu

EN

Effect of Si source (Si3N4 / SiO2) on synthesis and properties of SrSi2O2N2 oxynitride phosphor doped with Eu2+ and Mn2+

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Związki tlenoazotkowe domieszkowane jonami europu są przedmiotem intensywnych badań aplikacyjnych przede wszystkim ze względu na możliwość ich wykorzystania jako luminofory w produkcji białych LED. Wynika to z wysokiej stabilności chemicznej i odporności termicznej tlenoazotków, które wraz z odpowiednimi właściwościami optycznymi czynią tę klasę materiałów konkurencyjną w stosunku do stosowanych obecnie rozwiązań opartych na granacie itrowo-glinowym domieszkowanym cerem. Celem badań było określenie wpływu rodzaju źródła krzemu (SiO2 i/lub Si3N4) oraz wpływu SiO2 na skład fazowy i morfologię proszkowego luminoforu SrSi2O2N2 domieszkowanego dwuwartościowymi jonami pierwiastków ziem rzadkich. Przeprowadzono syntezę serii próbek proszkowych w temperaturze 1450 ºC w przepływie azotu przez 2 h, a następnie wykonano badania morfologii otrzymanych proszków metodą SEM/LM oraz składu fazowego XRD, jak również badania właściwości optycznych, tj. widm emisji (PL) i widm wzbudzenia. Przeprowadzone badania wykazały, że najkorzystniejsze właściwości optyczne otrzymano w przypadku składu ze zdywersyfikowanym źródłem krzemu (stosunek Si3N4/SiO2 = 9:1).

EN

Oxynitride compounds doped with europium ions are the subject of intensive research. The reason is that such compounds can be used as phosphors in production of white LEDs due to their high chemical and thermal stability. Together with the relevant optical properties this type of compounds can be more promising than solutions based on cerium doped yttrium aluminium garnet. The aim of this study was to determinate the effect of SiO2 addition on the phase composition and morphology of SrSi2O2N2 phosphor powder doped by divalent rare earth ions. The synthesis of powders was carried out for 2 h at 1450 ºC under the flow of nitrogen. The study of the powders morphology and phase composition was performed by SEM/LM and XRD, respectively; the optical properties, i.e., emission and excitation spectra were also examined.

Słowa kluczowe

PL

SrSi2O2N2; luminofor tlenoazotkowy; WLED; domieszka Eu2+; domieszka Mn2+

EN

SrSi2O2N2; oxynitride phosphor; WLED; Eu2+dopant; Mn2+dopant

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 2
• Strony: 143--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Pawlik T.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Michalik D.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Barzowska J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Szczodrowski K.

• Uniwersytet Gdański, Instytut Fizyki Doświadczalnej, Zakład Spektroskopii Fazy Skondensowanej, ul. Wita Stwosza 57, 80-952 Gdańsk

autor

Zieliński K.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Górecka N.

• Uniwersytet Gdański, Instytut Fizyki Doświadczalnej, Zakład Spektroskopii Fazy Skondensowanej, ul. Wita Stwosza 57, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• 1. Bachmann, V., Ronda, C., Oeckler, O., Schnick, W., Meijerink, A.: Color Point Tuning for (Sr,Ca,Ba)Si2O2N2:Eu2+ for White Light LEDs, Chem. Mater., 21, (2009), 316–325.
• 2. Song, X., He, H., Fu, R., Wang, D., Zhao, X., Pan, Z.: Photoluminescent properties of SrSi2O2N2:Eu2+ phosphor: concentration related quenching and red shift behaviour, J. Phys. D: Appl. Phys., 42, (2009), 065409 (6pp).
• 3. Zhang, Y., Liu, X., Lei, B., Wang, H., Sun, Q.: Effect of C3N6H6 on Luminescent Properties of SrSi2N2O2:Eu2+ Yellow Phosphors Prepared by Microwave Reaction Method, Energy Procedia, 16, (2012), 391-396.
• 4. Xie, R.-J., Hirosaki, N.: Silicon-based oxynitride and nitride phosphors for white LEDs - A review, Science and Technology of Advanced Materials, 8, (2007), 588-600.
• 5. Botterman, J., Van den Eeckhout, K., Bos, A. J. J., Dorenbos, P., Smet, P. F.: Persistent luminescence in MSi2O2N2:Eu Phosphors, Optical Materials Express, 2, 3, (2012), 341-349.
• 6. Qin, J., Lei, B., Li, J., Liu, Y., Zhang, H., Zheng, M., Xiao, Y., Chao, K.: Temperature-Dependent Long-Lasting Phosphorescence in SrSi2O2N2:Eu2+, ECS J. Solid State Sci. Tech., 2, 3, (2013), R60-R64.
• 7. Song, X., Fu, R., Agathopoulos, S., He, H., Zhao, X., Zeng, J.: Luminescence and energy transfer of Mn2+co-doped SrSi2O2N2:Eu2+ green-emitting phosphors, Mater. Sci. Eng., B 164 (2009), 12–15.