Sr
2Si
5N
8:Eu
2+(258)熒光粉因其優(yōu)異的紅發(fā)射性能而備受關(guān)注。然而,其較差的熱穩(wěn)定性阻礙了其在電子顯示器件中的進(jìn)一步發(fā)展。因此,為了生產(chǎn)出穩(wěn)定且壽命長的WLED器件,解決這一問題非常重要。本文采用簡單的固相反應(yīng)法制備了258熒光粉,并用化學(xué)氣相沉積法在其表面包覆超薄碳層。將碳包覆粉末在N
2氣氛中進(jìn)一步高溫退火,以觸發(fā)碳熱反應(yīng)。一方面,碳熱反應(yīng)導(dǎo)致熒光粉顆粒中的氧被表面的一部分碳除去,從而減少了發(fā)光中心和主晶格的氧化。另一方面,剩余的碳結(jié)晶,形成類似石墨烯的多層結(jié)構(gòu),保護(hù)熒光粉顆粒免受外部氧氣的滲透。這最終導(dǎo)致熒光粉的熱穩(wěn)定性和抗氧化性的顯著提高。

圖1. 合成的一鍋法的XRD圖譜(a),258(b)、258@C(c)和258@C-A(d)的XRD Rietveld細(xì)化。

圖2. (a) 258和258@C-A熒光粉經(jīng)過涂層、退火和熱處理后的照片,(b) 258和258@C-A熒光粉經(jīng)過重復(fù)熱處理后的發(fā)射和激發(fā)光譜。

圖3. 258 (a)和258@C-A (b)的溫度相關(guān)發(fā)射光譜。

圖4. 258熒光粉在不同溫度和大氣壓下處理2小時(shí)后的IQE(a–b)、吸收效率(c–d)、EQE(e)和PL強(qiáng)度(f)。

圖5. 258@C,258@C-A和258@C-A-600的N,O,Si,Sr和Eu元素原位XPS光譜:測量掃描(a)、Sr 3d(b)、Si 2p(c)、N 1s(d)、O 1s(e)和Eu 3d(f)。

圖6. (a)晶體結(jié)構(gòu)和(b)Sr
2Si
5N
8中的不同N位置。

圖7. 258@C (a, d), 258@C-A (b, e), 258@C-A-600 (c, f)的TEM和HRTEM圖像(a-f), Sr (g), Si (h), N (i), O (j),C (k)和Eu(1)元素分布的EDS映射。

圖8. 258和258@C-A熒光粉在氮?dú)庵袩崽幚砗鬅峤到獾臋C(jī)理。
相關(guān)研究成果由電子科技大學(xué)國家電磁輻射控制材料工程技術(shù)研究中心Xiong Yang等人于2023年發(fā)表在Ceramics International (https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.03.139 )上。原文:Achieving a thermally stable Eu
2+-doped Sr
2Si
5N
8 phosphor via adjusting the lattice defects of oxygen atoms and protection by the graphene-like multilayer。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號