Специалисты Томского научного центра Сибирского отделения РАН существенно рационализировали производство люминесцентных материалов для светодиодной техники
Специалисты Томского научного центра Сибирского отделения РАН существенно рационализировали производство люминесцентных материалов для светодиодной техники, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Новый процесс синтеза занимает считанные минуты.
Результаты работ опубликованы в журнале Materials letters.
«Ученые Томского научного центра СО РАН, используя метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), получили люминесцентный материал с широким спектром свечения на основе нитрида кремния и оксида европия. Такие люминофоры востребованы при разработке белых светодиодов, в основе действия которых лежит принцип смешивания светодиодов нескольких цветов», — отметили в пресс-службе.
СВС, по мысли его разработчиков, является хорошей альтернативой твердофазному синтезу, для которого нужны дорогостоящие высокотемпературные печи и уже готовые материалы, а сам процесс довольно длительный. «Главное преимущество СВС — быстрота (занимает считаные минуты) и возможность протекания реакции в самоподдерживающемся режиме с достижением температуры около 2 тысяч градусов. В результате образуется нужный продукт, люминесцентные свойства которого можно варьировать», — пояснила старший научный сотрудник лаборатории функциональных керамических материалов ТНЦ СО РАН Ольга Крюкова.
Процесс получения люминофоров состоит из двух этапов. Сначала исходные компоненты — кремний и оксид редкоземельного металла европия — в течение пяти минут проходят механоактивацию в шаровой мельнице. Затем, после высокотемпературной реакции горения, получается нитрид кремния, в кристаллическую решетку которого внедрился оксид европия, образуя особые центры свечения, видимые при воздействии ультрафиолетом.
Европий способен излучать яркий свет при относительно низком уровне возбуждения и сохранять свечение на протяжении длительного времени после прекращения возбуждения. В момент возбуждения электроны европия переходят на более высокие энергетические уровни, а после снятия возбуждения они возвращаются на более низкие уровни, излучая свет. Сейчас ученые пробуют задействовать оксиды и других редкоземельных металлов — церия и празеодима.
Присоединяйтесь к нам в Telegram