Nghiên cứu chế tạo bột huỳnh quang Gd3Ga5O12 pha tạp ion Mn phát xạ đỏ - đỏ xa nhằm định hướng ứng dụng cho đèn LED nông nghiệp = Synthesis of red and far-red emitting Mn Doped Gd3Ga5O12 Phosphor for horticultural led applications

Abstract

Trong đề tài luận văn thạc sĩ này, vật liệu huỳnh quang Gd3Ga5012 đồng pha tạp ion Mn3+ và ion Mn4+ đã được chế tạo thành công bằng phương pháp phản ứng pha rắn, với sự hỗ trợ của máy nghiền bi hành tinh năng lượng cao. Mẫu có cường độ phát xạ tốt nhất khi nung tại 1300 °C và pha tạp với nồng độ 0,2%. Mẫu tối ưu Gd3Ga5012: 10,2%Mn tại 1300 °C có kích thước hạt đạt tới – 2 µm, độ sạch cao, năng lượng hoạt hóa đạt được là 0,32 eV đối với ion Mn3+ và 0,28 eV đối với ion Mn4+, độ tinh khiết màu nổi bật (lên đến 100%). Mẫu Gd3Ga5012: Mn đã được thử nghiệm chế tạo chip LED phát xạ đỏ - đỏ xa dựa trên sự kết hợp giữa bột huỳnh quang với chip LED kích thích NUV 310 nm. Hiệu suất quang lượng tử của bột được ước tính bằng 20%, đặc biệt vùng phát xạ đỏ của chíp có khả năng đáp ứng trọn vẹn vùng hấp thụ của các sắc tố Chlorophyl A, Chlorophyl B và Phytochrome đỏ trong cây trồng.