В Томске ускорили и облегчили получение светодиодных материалов
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 считаные 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.
Источник:
https://nauka.tass.ru/nauka/24407575
