CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT PHÁT QUANG CỦA VẬT LIỆU THỦY TINH ZnO – Al2O3 – Bi2O3 – B2O3 PHA TẠP ION Mn2+
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Vật liệu thủy tinh ZABB với các thành phần gồm 10 ZnO – 10 Al2O3 – 10 Bi2O3 – 70 B2O3 – x(%wt) Mn2+, trong đó x có giá trị từ 0,5-5,0 %wt đã được chế tạo thành công bằng phương pháp nóng chảy. Các mẫu đã chế tạo có cấu trúc vô định hình. Hình thái bề mặt của mẫu đã được khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và các thành phần của mẫu đã được xác nhận thông qua phép đo phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX). Phổ kích thích (PLE) chỉ ra rằng thủy tinh ZABB pha tạp Mn2+ có thể được kích thích trong một vùng rộng ở vùng UV (310-450 nm). Phổ phát quang (PL) của ion Mn2+ trong các mẫu thủy tinh ZABB có dạng là các dải rộng, có đỉnh tại bước sóng 595 nm tương ứng với chuyển dời 4T1(G) ® 6A1(S). Tọa độ màu của mẫu đã được nghiên cứu và cho thấy mẫu phát xạ màu đỏ. Những kết quả trên cho thấy vật liệu thủy tinh được nghiên cứu có tiềm năng trong việc ứng dụng chế tạo W – LEDs có chỉ số hoàn màu (CRI) cao.
Từ khóa
thủy tinh Bismuthborate, ion Mn2 , LEDs, Tính chất phát quang
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
Doddoji, R., Van Tuyen, H., Hong, T. T., Khan, D. T., Dat, T. N., Lien, P., & Dung, P. T. (2023). Visible DC approach by controlling the UV light in (Eu3+/Tb3+) co-activated TBZN glasses for w-LEDs and a-Si solar cells. Ceramics International, 49(10), 16341-16351.
Geng, R., Zhou, B., Wang, J., Yuan, Q., Pan, Z., Zhao, Y., Wang, L., & Jiang, W. (2022). Self‐reduction and enhanced luminescence in transparent Mn2+‐doped mullite glass‐ceramics derived from EMT‐type zeolite. Journal of the American Ceramic Society, 105(7), 4709-4718.
Kawano, M., Takebe, H., & Kuwabara, M. (2009). Compositional dependence of the luminescence properties of Mn2+-doped metaphosphate glasses. Optical Materials, 32(2), 277-280. https://doi.org/10.1016/J.OPTMAT.2009.08.001
Lakshminarayana, G., & Buddhudu, S. (2006). Spectral analysis of Mn2+, Co2+ and Ni2+: B2O3–ZnO–PbO glasses. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 63(2), 295-304.
Özkan, T. O., Avci, M., Oktay, E., & Erkalfa, H. (1998). Grain growth in MnO-added ZnO—6 wt% Bi2O3 ceramic system. Ceramics International, 24(2), 151-156.
Peng, Y., Mou, Y., Wang, H., Zhuo, Y., Li, H., Chen, M., & Luo, X. (2018). Stable and efficient all-inorganic color converter based on phosphor in tellurite glass for next-generation laser-excited white lighting. Journal of the European Ceramic Society, 38(16), 5525-5532.
Rajesh, D., Ratnakaram, Y. C., Seshadri, M., Balakrishna, A., & Satya Krishna, T. (2012). Structural and luminescence properties of Dy3+ ion in strontium lithium bismuth borate glasses. Journal of Luminescence, 132(3), 841-849. https://doi.org/10.1016/J.JLUMIN.2011.08.050
Schubert, E. F., & Kim, J. K. (2005). Solid-state light sources getting smart. Science, 308(5726), 1274-1278.
Shelby, J. E. (2005). Introduction to Glass Science and Technology. The Royal Society of Chemistry. https://doi.org/10.1039/9781847551160
Steigerwald, D. A., Bhat, J. C., Collins, D., Fletcher, R. M., Holcomb, M. O., Ludowise, M. J., Martin, P. S., & Rudaz, S. L. (2002). Illumination with solid state lighting technology. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 8(2), 310-320.
Swapna, K., Mahamuda, S., Rao, A. S., Sasikala, T., Packiyaraj, P., Moorthy, L. R., & Prakash, G. V. (2014). Luminescence characterization of Eu3+ doped Zinc Alumino Bismuth Borate glasses for visible red emission applications. Journal of Luminescence, 156, 80-86. https://doi.org/10.1016/J.JLUMIN.2014.07.022
Wan, M. H., Wong, P. S., Hussin, R., Lintang, H. O., & Endud, S. (2014). Structural and luminescence properties of Mn2+ ions doped calcium zinc borophosphate glasses. Journal of Alloys and Compounds, 595, 39-45.
Wang, P., Zhang, W., & Man, S.-Q. (2023). Structure, luminescence and energy transfer of Eu2+/Mn2+ co-doped SrO-MgO-B2O3 glass for full-color emitting WLEDs. Chemical Physics Letters, 823, Article 140513.
Wang, R., Zhang, J., Zhang, Y., Lin, H., Pun, E. Y.-B., & Li, D. (2021). Phosphor-in-glass with full-visible-spectrum emission based on ultra-low melting Sn-FPO glass pumped by NUV LED chips. Journal of Alloys and Compounds, 864, Article 158671.
Xia, L., Yue, Y., Yang, X., Deng, Y., Li, C., Zhuang, Y., Wang, R., You, W., & Liang, T. (2019). Facile preparation and optical properties of Te/Pb-free Y3Al5O12: Ce3+ phosphor-in-glass via a screen-printing route for high-power WLEDs. Journal of the European Ceramic Society, 39(13), 3848-3855.
Zaid, M. H. M., Matori, K. A., Nazrin, S. N., Azlan, M. N., Hisam, R., Iskandar, S. M., Yusof, N. N., Hila, F. C., & Sayyed, M. I. (2021). Synthesis, mechanical characterization and photon radiation shielding properties of ZnO–Al2O3–Bi2O3–B2O3 glass system. Optical Materials, 122, Article 111640. https://doi.org/10.1016/J.OPTMAT.2021.111640
Zhang, Y., Zhang, Z., Liu, X., Shao, G., Shen, L., Liu, J., Xiang, W., & Liang, X. (2020). A high quantum efficiency CaAlSiN3: Eu2+ phosphor-in-glass with excellent optical performance for white light-emitting diodes and blue laser diodes. Chemical Engineering Journal, 401, Article 125983.