Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of AlF3 and H3BO3 fluxes on the structure and optical properties of Ca-α-SiAlON:Eu2+ phosphor powders

Pawlik T., Michalik D., Sopicka-Lizer M., Lisiecki R.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 1

35--40

EN

The continuous increase in demand for electric power necessitates constant search for new energy-efficient and economical light sources. One of them are light-emitting diodes (LEDs), requiring further development of materials enabling generation of warm white light that could replace the conventional light sources used so far. Problems related to the use of white LEDs include relatively low efficiency and light quality. A material that is currently a subject of interest due to its optical properties is Eu2+ doped Ca-α-SiAlON. It is regarded as one of the materials that can potentially be used as a yellow phosphor in white LEDs. The broad emission spectrum of Ca-α-SiAlON:Eu2+, bearing similarities with YAG:Ce3+ emission, is characterized by an emission peak maximum located in the wavelength range of 570÷585 nm, which enables obtaining a high colour temperature of a white LED. This study investigates the effect of addition of 1÷5 wt % AlF3 and H3BO3 as fluxes on the optical properties of phosphors obtained at different temperature. The syntheses were conducted in the temperature range of 1450÷1650°C in an N2/CO atmosphere. On the basis of the examination of the powder phase composition (by XRD), morphology, and chemical composition in microareas (by SEM/EDS), and the comparison of the emission spectra of the Ca-α-SiAlON:Eu2+ powders with a different flux content, it was found that the addition of AlF3 had a positive effect on emission intensity and quality.

PL

Celem pracy była ocena wpływu dodatku topników AlF3 oraz H3BO3 w ilości 1÷5% mas. na strukturę oraz właściwości optyczne luminoforów sialonowych domieszkowanych Eu+2, otrzymywanych w różnych temperaturach. Materiały te wykazują lepsze w porównaniu ze stosowanymi obecnie luminoforami na bazie YAG:Ce3+ właściwości optyczne. W związku z tym stają się potencjalnym materiałem na luminofory konwertujące pierwotne promieniowanie niebieskie lub z zakresu UV w nowych rozwiązaniach białych diod LED (wLED).

2

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

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

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 2

143--148

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.

3

Właściwości luminoforów Ca-α-Sialon:Eu2+ otrzymywanych metodą redukcji karbotermicznej i azotowania zeolitów

Pawlik T., Michalik D., Sopicka-Lizer M., Rzychoń T., Lisiecki R.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 4

372--377

PL

Nowoczesną alternatywą dla stosowanych obecnie materiałów na luminofory w białych diodach WLED mogą być materiały oparte na proszkach, Ca-α-sialonowe, domieszkowane Eu+2. Jednakowoż otrzymanie Ca-α-sialonu o założonym składzie chemicznym roztworu stałego nastręcza trudności technologiczne. W niniejszej pracy użyto komercyjnego zeolitu Z 500 (Zeolyst) o wysokim stopniu czystości i odpowiednim stosunku Al:Si, umożliwiającego pozyskanie luminoforu o składzie Eu0,05Ca0,8Si9,6Al2,4O0,8N15,2, wraz z wyliczonym dodatkiem sadzy potrzebnej do redukcji. Jako źródła aktywatora luminoforu używano Eu+2 w postaci Eu2O3. Syntezy prowadzono w zakresie temperatur 1550-1650 ºC w atmosferze azotu. Pozyskany materiał charakteryzował się właściwościami luminescencyjnymi. Otrzymany materiał charakteryzował się emisją w zakresie 530-680 nm z maksimum przypadającym dla długości fali 570-581 nm przy wzbudzeniu falą o długości 450 nm, co stwarza możliwości zastosowania go jako luminoforu w białych diodach LED, wzbudzanych światłem niebieskim z diody GaN.

EN

Materials based on Ca-α-sialons doped with Eu+2 can be an alternative for phosphors in white diodes WLED. However, manufacturing Ca-α-sialon powders with a designed chemical composition of the solid solution is a difficult task, so a lot of research is devoted to their synthesis. In the present work a commercial high purity zeolite powder Z 500 (Zeolyst) with an appropriate Al:Si ratio for a phosphor composition of Eu0.05Ca0.8Si9.6Al2.4O0.8N15.2 was used together with the appropriate amount of carbon black. Eu2O3 was used as a source of the phosphor activator Eu+2. The synthesis was carried out in a temperature range of 1550-1650 ºC under an atmosphere of nitrogen flow. The resulting material was characterized by the optical emission in a range of 530-680 nm with a maximum at 570-581nm, when the excitation wavelength of 450 nm has been applied. These parameters allow using it as a phosphor in white LEDs excited by blue light of GaN LEDs.

4

The effect of synthesis parameters on luminescence properties of Ca-α-Sialon: Eu2+

Michalik D., Sopicka-Lizer M., Pawlik T., Lisiecki R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1309--1312

EN

The goal of this study was to investigate influence of the synthesis parameters on the luminescence properties of Ca-α-Sialon doped with Eu2+. The compound of Eu0.07Ca0.73Si9.6Al2.4O0.8N15.2 was prepared by the solid state reaction method from the mixture of the relevant oxides, Si3N4 and CaCO3. Synthesis was carried out in the temperature range of 1600-1700°C for 2-8 h in a reduction atmosphere (N2+CO). The structure and morphology of obtained powders were analyzed by XRD and SEM/EDS methods, respectively. Content of nitrogen/oxygen was also measured. Optical properties were investigated by excitation, emission and reflection spectra. Obtained results show strong influence of synthesis temperature on the phase composition and intensity of emission of Ca- -Sialon:Eu2+ powder compound.

PL

Celem badań było przeanalizowanie wpływu parametrów syntezy wysokotemperaturowej na właściwości ceramicznego proszku Ca- α -sialon domieszkowanego europem. Związek o stechiometrycznym wzorze Eu0.07Ca0.73Si9.6Al2.4O0.8N15.2 został przygotowany metodą reakcji w fazie stałej z odpowiednich tlenków. Si3N4 and CaCO3 oraz CaCO3. Reakcje wysokotemperaturowe prowadzono w zakresie temperatur 1600-1700 C przez 2-8h w atmosferze redukcyjnej (N2+CO). Morfologię oraz skład chemiczny proszków zbadano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego z przystawką do mikroanalizy rentgenowskiej (SEM/EDS). Skład fazowy analizowano przy pomocy metod dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Określono stosunek tlen/azot w otrzymanych związkach. Scharakteryzowano zmiany właściwości optycznych na podstawie widm wzbudzenia, emisji oraz odbicia dyfuzyjnego (PL). Otrzymane wyniki prezentują wpływ temperatury syntezy na skład fazowy oraz intensywność emisji luminoforu Ca-α-Sialon: Eu2+.