Nâng cao hiệu suất phát quang của bột YAGCe nano sử dụng cho chiếu sáng rắn
Người hướng dẫn: GS.TS. Nguyễn Năng Định ThS. Đỗ Ngọc Chung Nâng cao hiệu suất phát quang của bột YAG:Ce nano sử dụng cho chiếu sáng rắn Nội dung báo cáo: Phần 1: Chiếu sáng thể rắn Phần 2: Thực nghiệm chế tạo và phương pháp nghiên cứu. Phần 3: Kết quả và thảo luận. PHẦN I: CHIẾU SÁNG THỂ RẮN - SSL LED: Light Emitting Diode Lịch sử chiếu sáng Ánh sáng trắng-LED trắng Các phương pháp chế tạo LED trắng: (a) RGB LEDs, (b) LED từ ngoại + RGB phosphor and (c) LED xanh dương + bột phosphor vàng. (a) (b) (c) Vật liệu phát quang Y3Al5O12:Ce3+ (YAG:Ce). Energy (103cm-1 ) 10 20 30 460nm 550nm 4f levels Ce3+ 5d levels Mức năng lượng của ion Ce + Phản ứng thể rắn. + Đồng kết tủa. + Mạng polymer. + Sol-gel “Nâng cao hiệu suất phát quang của bột YAG:Ce nano sử dụng cho chiếu sáng rắn ” Mục tiêu: + Nghiên cứu, chế tạo bột YAG:Ce kích thước nano. + Khảo sát các đặc trưng cấu trúc, kích thước và tính chất quang. + Ứng dụng YAG:Ce chế tạo LED trắng. PHẦN II: THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chế tạo YAG:Ce + Các tiền chất: - Y2O3, Ce(NO3)3·6H2O, Al(NO3)3·9H2O - HNO3, axit citric (C6H8O7·H2O) và NH3·H2O. + Phương trình tổng hợp [23]: 8.82Y (NO3)3+ 0,18 Ce (NO3)3 +15 Al (NO3)3 + 20 C6H8O7 → 3 (Y2.94Ce0.06) Al5O12 + 120 CO2 ↑ + 80 H2O ↑ + 36 N2 ↑ Quá trình chế tạo (1): Máy khuấy từ + gia nhiệt (2): Bình 3 cổ (3): Ống sinh hàn (4): Đường vào nước làm lạnh (5): Đường ra nước làm lạnh (6): Kim tiêm đựng NH3 và HNO3 để khống chế độ pH. (7): Bình chứa NaOH 1 2 3 4 6 5 6 7 Nhiệt độ T Thời gian t1 t2 Quy trình ủ nhiệt độ cao Sơ đồ hệ tổng hợp YAG:Ce. 27oC [...]... chất quang của vật liệu YAG:Ce cấu trúc nano Phổ hấp thụ (đường cong 1) và phổ huỳnh quang (đường cong 2) của YAG:Ce tại bước sóng kích thích 442 nm Quang phát quang Phổ quang phát quang của bột YAG:Ce với bước sóng kích thích 442 nm Ảnh hưởng của độ pH Mẫu 1 Độ pH 0.6 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1.5 1.8 2 2.2 2.5 4 6 8 Phổ quang phát quang YAG:Ce với độ pH khác nhau Mối liên hệ giữa cường độ huỳnh quang. .. liên hệ giữa cường độ huỳnh quang và độ pH của dung dịch sol-gel Ảnh hưởng của nồng độ Ce Mẫu Nồng độ Ce 1 0,2 2 0,5 3 1 4 1,5 5 1,8 6 2 7 2,2 8 3 9 4 10 5 11 9 Nồng độ Ce bằng 1,8 và 2% cho kết quả cường độ huỳnh quang mạnh nhất Phổ kích thích huỳnh quang theo bước sóng của YAG:Ce khi được ủ trong môi trường khí trơ Phổ quang phát quang của bột YAG:Ce nano kích thích bởi bước sóng 468 nm: YAG:Ce... chất điện quang LED trắng Chế tạo tổ hợp YAG:Ce và polymer Poly[2methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-1,4phenylene vinylene] (MEH-PPV) Phân bố phổ theo bước sóng của LED trắng chế tạo Tọa độ màu (x=0,2986; y=0,2620) và chỉ số hoàn màu của LED trắng chế tạo KẾT LUẬN Đề tài đã nghiên cứu, chế tạo thành công bột phát quang YAG:Ce với kích thước nano mét Kết quả khảo sát cho thấy YAG:Ce với độ pH của dung... và nồng độ Ce từ 1,8 đến 2 cho mẫu có cường độ phát quang tốt nhất Bằng việc xây dựng hệ tạo bụi nano - BNN bột YAG:Ce đã được khảo sát kích thước khá chính xác bằng hệ LB-550 của khoa VLKT&CNNN Đã chế tạo LED trắng bằng việc phủ tổ hợp YAG:Ce chế tạo + polymer MEH-PPV Kết quả cho thấy YAG:Ce có khả năng ứng dụng cao trong việc chế tạo LED trắng với chỉ số hoàn màu cao DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH... hợp YAG:Ce Chế tạo LED trắng Chất phát quang GĐ 1 PMMA Spin coating Khuấy cơ học GĐ 2 Tổ hợp phát quang GĐ 3 Quy trình chế tạo mẫu LED trắng PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT + Nhiễu xạ tia X: D8 Advance + Kính hiển vi điện tử quét FE-SEM: Hitachi S4800 + Phương pháp khảo sát phổ huỳnh quang và phổ hấp thụ: Microspec-235b, UV/VIR/NIR-Jasco V570 + Khảo sát tính chất điện quang của LED trắng – hệ LCS – 100 + Hệ... thầy, cô và các bạn đã lắng nghe! Phương pháp khảo sát phổ quang phát quang Laser He- Cd kích thích ở hai bước sóng 442 nm và 325 nm Khảo sát kích thước hạt bằng hệ LB-550 Sơ đồ, nguyên lý hệ đo kích thước hạt LB-550 Sự tương tác của các hạt nano và trọng lực như là hai nhân tố chính ảnh hưởng đến sự ổn định của các hạt nano Dưới tác dụng của trọng lực các hạt kích thước nhỏ sẽ di chuyển xuống dưới... “Synthesis and Characterization of Ce-doped Y3Al5O12 (YAG:Ce) Nanopowders used for Solid State Lighting”, Journal of Nanomaterials, Vol 2014, Article ID 571920, 7 pages.(ISI) LỜI CẢM ƠN • Đề tài Nghiên cứu và ứng dụng, mã số 1/2010/HD-DTNCCBUD do GS TS Nguyễn Năng Định làm chủ trì • Trang thiết bị của Dự án Công nghệ nano và ứng dụng, Trung tâm Nano và năng lượng, Đại học Quốc gia Hà Nội • Giảng viên... đo phổ kích thích huỳnh quang FlouroMax-4 + Khảo sát kích thước hạt bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động học (Dynamic light scattering technique -DLS): LB-550 Kết quả và thảo luận CAS Number: 12005-21-9 Phổ nhiễu xạ tia X của YAG:Ce tại các nhiệt độ ủ khác nhau: a (240 oC); b (700 oC); c (800 oC); d (900 oC); e (1000 oC); f (1100 oC); g (1200 oC) (a) (b) (c) Ảnh FE-SEM của bột YAG:Ce tại : a (700... Nang Dinh, (2012), “Sol-gel Synthesis and Characterisation of nanocrystalline Cerium doped Yttrium Aluminum Garnet Nanopowder”, The 6th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN2012) Do Ngoc Chung, Nguyen Nang Dinh, Do Ngoc Hieu, Pham Hong Duong, (2013), “Synthesis of Cerium-doped Yttrium Aluminum Garnet Nanopowder Low-Temperature Reaction Combustion Method”, VNU... nhỏ sẽ di chuyển xuống dưới với mộ t vận tốc: George Stokes đã chỉ ra rằng độ linh động của hạt hình cầu hoặc gần cầu với bán kính r là: Trong trạng thái cân bằng động học, các hạt được phân bố theo sự phân bố cột, tuân theo phương trình : là sự chênh lệch mật độ của các hạt được phân tách bởi sự chênh lệch chiều cao , là hằng số Boltzmann và là nhiệt độ tuyệt đối.[28,29] . Nguyễn Năng Định ThS. Đỗ Ngọc Chung Nâng cao hiệu suất phát quang của bột YAG:Ce nano sử dụng cho chiếu sáng rắn Nội dung báo cáo: Phần 1: Chiếu sáng thể rắn Phần 2: Thực nghiệm chế tạo và phương. tủa. + Mạng polymer. + Sol-gel Nâng cao hiệu suất phát quang của bột YAG:Ce nano sử dụng cho chiếu sáng rắn ” Mục tiêu: + Nghiên cứu, chế tạo bột YAG:Ce kích thước nano. + Khảo sát các đặc trưng. huỳnh quang (đường cong 2) của YAG:Ce tại bước sóng kích thích 442 nm Quang phát quang Phổ quang phát quang của bột YAG:Ce với bước sóng kích thích 442 nm Ảnh hưởng của độ pH Mẫu 1 2 3 4 5 6