Tổng hợp và tính chất quang của vật liệu huỳnh quang α-Al2O3 pha tạp Mn4+ phát xạ đỏ đậm ứng dụng cho đèn LED chiếu sáng chuyên dụng cây trồng

Abstract

Bột huỳnh quang phát xạ đỏ α-Al2O3:Mn4+ được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa và thiêu kết ở nhiệt độ 1000-1500oC trong không khí. Ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết và nồng độ Mn4+ đến tính chất quang của vật liệu được nghiên cứu. Kết quả XRD chỉ ra rằng, cấu trúc tinh thể Al2O3 mạng tinh thể lục giác có cấu trúc không gian R3C. Phổ kích thích tồn tại 2 vùng hấp thụ với 2 bước sóng cực đại tại 399 và 568 nm, được gắn cho sự chuyển dịch năng lượng 4A2g(F)→4T1g(F) và 4A2g(F)→4T2g(F). Dưới bước sóng kích thích 399 và 568 nm, bột huỳnh quang α-Al2O3:0,1% Mn4+ phát ra ánh sáng màu đỏ mạnh ở bước sóng 694 nm do chuyển mức năng lượng 2Eg→4A2g. Một đèn LED đỏ được chế tạo bằng cách phủ bột Al2O3:0,1% Mn4+ lên chíp violet nằm trong vùng ánh sáng đỏ đậm. Từ những kết quả thu được cho thấy, α-Al2O3:Mn4+ có tiềm năng trong sản xuất LEDs phát xạ đỏ chiếu sáng chuyên dụng cho cây trồng.