Tổng hợp và khảo sát tính chất quang của SrO-SiO2-Al2O3 : Ce3+

Abstract

"Đồ án tốt nghiệp trình bày các kết quả nghiên cứu chế tạo được hệ vật liệu SrAl2Si2O8 pha tạp ion đất hiếm Ce3+ (SAS:Ce) dựa trên vật liệu nền SrCO3 – SiO2 – Al2O3 bằng phương pháp phản ứng pha rắn có khả năng phát xạ vùng ánh sáng màu xanh lục lam (cyan) định hướng ứng dụng trong việc cải thiện chất lượng đèn LED ánh sáng trắng. Chương 1 tổng quan trình bày về lịch sử chiếu sáng và cơ sở lý thuyết về vật liệu huỳnh quang SAS:Ce, cũng như phương pháp thực nghiệm phản ứng pha rắn. Chương 2 thực nghiệm trình bày các phương pháp phân tích và chế tạo vật liệu bằng phương pháp phản ứng pha rắn định hướng ứng dụng cho WLED chất lượng cao được mô tả chi tiết. Hai hệ vật liệu gồm (1) bột huỳnh quang SrCO3–SiO2– Al2O3 pha tạp x % mol ion Ce3+ (x = 0 – 1,0 – 2,0 – 2,5 – 3,0 ) và hệ vật liệu SrCO3–SiO2– Al2O3:1% Ce3+ với tỷ lệ thành phần khác nhau đã được chế tạo và thử nghiệm. Các mẫu bột huỳnh quang, sau khi được chế tạo, được xử lý nhiệt tại 900, 1000, 1050, 1100, 1150 và 1200 °C. Kết quả nghiên cứu và thảo luận được trình bày trong chương 3. Phổ huỳnh quang (PL) cho thấy khi được kích thích bằng bước xạ 266nm bột huỳnh quang SrAl2Si2O8 pha tạp ion Ce3+ phổ phát xạ rộng trong dải bước sóng từ 400 nm đến 600 nm với đỉnh phát xạ cực đại tại bước sóng 468 nm. Phổ kích thích huỳnh quang (PLE) khi thu được tại bước sóng 468 nm cũng có dạng phổ rộng với bước sóng từ 250 nm đến 290 nm và đỉnh hấp thụ mạnh nhất tại 266 nm. Các nghiên cứu chi tiết cho thấy tại nhiệt độ ủ trên 1150 °C, bột huỳnh quang nóng chảy hóa thủy tinh trong suốt. Huỳnh quang của Ce3+ đạt cao nhất ứng với các mẫu có nhiệt độ xử lý nhiệt tại 1000 °C. Cường độ huỳnh quang lớn nhất ứng với các mẫu pha tạp ion Ce3+ nằm trong khoảng 2,5 % mol. Các cơ chế giải thích và khả năng ứng dụng của hệ vật liệu này cũng được nghiên cứu và đề xuất."