미리보기 생성 중...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN THỊ TÙNG LOAN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HUỲNH QUANG Ba Ca Sr Al O : Eu2+, Cr3+ PHÁT BỨC XẠ LỤC LAM 1-(x+y) x y 2 4 (CYAN) VÀ ĐỎ ỨNG DỤNG CHẾ TẠO ĐÈN LED TRẮNG TOÀN PHỔ Chuyên ngành: Vật t rắn Mã số: 8440104 Ngƣời ƣớng dẫn: TS. ĐOÀN MINH THỦY
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả khoa học được trình bày trong luận văn này là kết quả nghiên cứu của bản thân tôi trong thời gian học tập tại trường Đại học Quy Nhơn. Các kết quả đạt được là hoàn toàn trung thực. Bình Định, ngày 26 tháng 7 năm 2022. Người cam đoan Nguyễn Thị Tùng Loan
LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, với sự kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy, TS. Đoàn Minh Thủy, người đã định hướng khoa học và trực tiếp hướng dẫn trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin cảm ơn Thầy đã dành thời gian quan tâm, động viên, hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt thời gian qua. Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo quốc tế và khoa học vật liệu (ITIMS) của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình đo đạc mẫu. Tôi xin trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô của trường Đại Học Quy Nhơn đã quan tâm, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho học viên trong thời gian học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Quy Nhơn đã tạo điều kiện thuận lợi cho học viên được học tập ở xa trong thời gian khó khăn do tình hình dịch bệnh vừa qua. Xin chân thành cảm ơn các bạn học viên trong cùng nhóm nghiên cứu đã nhiệt tình hỗ trợ, giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập. Xin cảm ơn sự quan tâm, chia sẻ của tập thể học viên cao học lớp Vật Lý Chất Rắn K23. Cuối cùng, tôi xin dành những lời tốt đẹp nhất đến gia đình tôi - những người đã luôn quan tâm, động viên, cổ vũ tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu.
MỤC ỤC Trang MỞ Đ U................................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................. 1 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu........................................................................... 3 3. Mục đ ch và nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................ 4 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 5 5. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................... 5 6. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 6 7. Đóng góp của luận văn......................................................................................... 7 8. Cấu trúc luận văn.................................................................................................. 7 C ƣơng 1. Tổng quan về vật liệu huỳnh quang và LED trắng ............................8 1.1. Tình hình nghiên cứu vật liệu huỳnh quang và WLED tại Việt Nam .............. . 8 1.2. Tính chất quang của vật liệu huỳnh quang .................................................... ... 9 1.3. Bức xạ của lớp chuyển tiếp p-n ......................................................................12 1.4. Tổng quan về chuyển dời quang học của các ion đất hiếm và kim loại chuyển tiếp .........................................................................................................................13 1.5. Các phương pháp chế tạo bột huỳnh quang ......................................................24 1.6. Tổng quan về LED ..........................................................................................30 1.7. Tổng quan về vật liệu quang ứng dụng chế tạo đèn LED ................................35 1.8. Kết luận chương 1 ...........................................................................................37 C ƣơng 2. T ực nghiệm .......................................................................................38 2.1. Chế tạo vật liệu huỳnh quang Ba Ca Sr Al O : Eu2+, Cr3+ bằng phương 1-(x+y) x y 2 4 pháp nổ .................................................................................................................. 38
2.2. Các kỹ thuật thực nghiệm phân tích mẫu ....................................................... 42 2.3. Quy trình đóng gói LED ................................................................................ 45 2.4. Kết luận chương 2 ..........................................................................................46 C ƣơng 3. Kết quả và thảo luận...........................................................................47 3.1. Khảo sát công nghệ chế tạo vật liệu ................................................................ 47 3.2. Khảo sát tính chất quang của vật liệu Ba Sr Al O : 1%Eu2+, 1%Cr3+....... 51 0.93 0,05 2 4 3.3. Khảo sát thời gian sống phát quang................................................................. 56 3.4. Hiệu suất lượng tử của vật liệu........................................................................ 58 3.5. Kết quả thử nghiệm chế tạo đèn LED trắng..................................................... 60 3.6. Kết luận chương 3 .......................................................................................... 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 72 Kết luận .................................................................................................................. 72 Kiến nghị................................................................................................................ 73 CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA ĐỀ TÀI ...........................................................74 TÀI IỆU THAM KHẢO ....................................................................................75
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU HOẶC CHỮ VIẾT TẮT LED Light emission diode (Điốt phát quang) WLED White Light emission diode(Điốt phát quang trắng) CRI Color rendering index (Chỉ số hoàn màu) CCT Correlatd Color temperature( Nhiệt độ màu) CLHAO Ca2LaHf2Al3O12 nUV-LEDs Near ultraviolet - Light emission diodes CIE Commission Internationle Eclairage AO Atomic orbitals ( quỹ đạo nguyên tử) YAG:Ce3+ Y Al O :Ce3+ 3 5 12 ex Bước sóng kích thích em Bước sóng bức xạ PL Phổ phát quang PLE Phổ kích thích phát quang BCSAl2O4 Ba1-(x+y)CaxSryAl2O4
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Chú thích Trang Bảng 1.1 Cấu trúc điện tử của các ion đất hiếm 13 Bảng 1.2 Một số thông số đặc trưng cho đèn LED 32 Bảng 1.3 Vật liệu quang ứng dụng trong chế tạo đèn LED 36 Bảng 2.1 Hóa trị của một số chất oxi hóa và chất khử (M: ion kim loại) 38 Bảng 3.1 Bảng thông số với LED 3500K 65 Bảng 3.2 Bảng thông số với LED 4000K 69
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Chú thích Trang Hình 1.1 Quá trình hấp thụ và phát xạ trong chất bán dẫn 11 Hình 1.2 Bức xạ của lớp chuyển tiếp p-n 12 Hình 1.3 Sự khác biệt về màu sắc phát xạ của vật liệu bán dẫn 13 Hình 1.4 Sự tách mức các AO d của tâm ion kim loại chuyển tiếp trong 19 phối trí bát diện đều Hình 1.5 Sự tách mức năng lượng các AO d của ion trung tâm bởi 19 trường tinh thể trong các phối tr đối xứng khác nhau Hình 1.6 Sự phân tách các mức năng lượng của một số ion kim loại 21 chuyển tiếp do tương tác tĩnh điện (a) và sự phân tách mức năng lượng của ion Cr3+ khi kể đến tương tác L-S (với B = 918 cm-1) (b) Hình 1.7 Kim loại Crom trong thực tế và cấu hình electron 22 Hình 1.8 Sơ đồ Tanabe-Sugano của ion Cr3+ trong trường tinh thể bát 23 diện Hình 1.9 Quy trình tổng hợp vật liệu bằng phương pháp phản ứng pha 26 rắn Hình 1.10 Sơ đồ tổng hợp vật liệu theo phương pháp sol-gel 27 Hình 1.11 Cấu tạo LED 31 Hình 1.12 Nguyên lý hoạt động LED 32 Hình 1.13 CCT(K) 33
Hình 1.14 CRI(Ra) 33 Hình 1.15 R9 34 Hình 1.16 Tọa độ CIE (x,y) 35 Hình 2.1 Máy khuấy từ 39 Hình 2.2 Gel có màu trắng đục 40 Hình 2.3 Lò nung 40 Hình 2.4 Ba Ca Sr Al O :Eu2+,Cr3+ dạng bột có màu xanh 41 1-(x+y) x y 2 4 Hình 2.5 Quy trình chế tạo vật liệu Ba Ca Sr Al O :Eu2+,Cr3+ bằng 41 1-(x+y) x y 2 4 phương pháp nổ Hình 2.6 Các tín hiệu thứ cấp nhận được từ mẫu dưới tác dụng của 42 chùm điện tử sơ cấp năng lượng cao (chùm điện tử tới) Hình 2.7 Sơ đồ nhiễu xạ tia X trên mặt phẳng mạng tinh thể 44 Hình 2.8 Quy trình đóng gói LED 46 Hình 3.1 Phổ kích thích phát quang của mẫu Ba Sr Al O : y%Ca2+ 47 0.94 0.05 2 4 Hình 3.2 Phổ phát quang khảo sát theo nồng độ Cr 49 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X theo nồng độ Cr 50 Hình 3.4 Ảnh FESEM của vật liệu Ba Sr Al O : 0,01 (Eu2+) theo 51 0.94 0.05 2 4 nồng độ Cr Hình 3.5 Phổ kích thích phát quang có Cr3+ và không có Cr3+ 52 Hình 3.6 Phổ phát quang có Cr3+ và không có Cr3+ 53
앞 9페이지만 표시됩니다. 전체를 보려면 자료를 다운로드하세요.
댓글이 없습니다. 첫 댓글을 남겨보세요!
댓글 (0)
댓글이 없습니다. 첫 댓글을 남겨보세요!