Photoluminescence study of Sr3Al32O51:Eu3+ phosphor for  Solid state lighting applications

С.Р. Бхелаве; А. Н. Єрпуде; С. Дж. Добле

doi:10.15330/pcss.24.3.477-483

Автор(и)

С.Р. Бхелаве Кафедра фізики, Грамгіта Махавідьялая, Чимур, Індія
А. Н. Єрпуде Кафедра фізики, Н. Х. коледж, Брамхапурі, Індія
С. Дж. Добле Кафедра фізики Р.Т.М. університет Нагпуру, Індія

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.24.3.477-483

Ключові слова:

лантаноїди, люмінофори алюмінату стронцію, спосіб протсого спалювання, твердотільне освітлення

Анотація

Люмінофор Sr₃Al₃₂O₅₁:Eu³⁺ отримано методом простого спалювання. Підготовлена матриця, синтезована для різних відсотків складу рідкоземельного Eu³⁺ = (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 і 2,5). Властивість фотолюмінесценції взято для даного легованого люмінофора, який демонструє пік збудження при 395 нм і 466 нм. Піки випромінювання спостерігалися при 593 нм і 613 нм для довжини хвилі збудження 395 нм, і той самий пік випромінювання, що спостерігався для довжини хвилі збудження 466 нм був порівняно менш інтенсивним, ніж 395 нм. Фаза синтезованого люмінофора, яка підтверджена рентгенівською дифракційною спектроскопією (XRD), скануючою електронною мікроскопією (SEM) і властивістю фотолюмінесценції (Pl), показує, що дана матриця є одним із потенційних матеріалів, які можуть бути використані для твердотільного освітлення.

Посилання

Y. Ma, S. Chen, J. Che, J. Wang, R. Kang, J Zhao, B. Deng, R. Yu, H. Geng, Effect of charge compensators (Li+, Na+, K+) on the luminescence properties of Sr3TeO6:Eu3+ red phosphor, Journal Ceramics International, 47(6), 8518 (2021); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.11.219.

S.R. Bhelave, A.N. Yerpude, S.J. Dhoble, Comparative photoluminescence study of MAlB3O7:Dy3+ (M=Ca, Sr) phosphor for solid-state lighting applications, Journal of Optics, (2023); https://doi.org/10.1007/s12596-023-01259-x.

S R Bhelave, A N Yerpude, V R Panse, A Saregar, S J Dhoble, Study the photoluminescence properties of Ca4Al14O25:Dy3+ phosphor for solid state lighting, AIP Conference Proceedings 2595(1), 030003 (2023); https://doi.org/10.1063/5.0123776.

V R Panse, S R Bhelave, A N Yerpude, A Saregar, S J Dhoble, Photoluminescence properties of Ca2Al2O5:Sm3+ down conversion phosphor for eco-friendly solid state lighting applications, AIP Conference, Proceedings 2595(1), 030008 (2023); https://doi.org/10.1063/5.0123777.

L Zhou, P Du, L Li, Facile modulation the sensitivity of Eu2+/Eu3+-coactivated Li2CaSiO4 phosphors through adjusting spatial mode and doping concentration, Scientific report, 20180 (2020); https://doi.org/10.1038/s41598-020-77185-w.

Z Ming, J Qiao, M S Molokeev, J. Zhao, H C Swart, Z Xia, Multiple Substitution Strategies toward Tunable Luminescence in Lu2MgAl4SiO12:Eu2+ Phosphors, American Chemical Society, 59(2), 1405 (2020); https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b03142.

R Yantake, A Sidike, T Yusufu, Effect of Eu3+ doping on luminescence properties of a KAlSiO4:Sm3+ phosphor, Journal of Rare Earths, 40(3), 390 (2022); https://doi.org/10.1016/j.jre.2020.10.022.

V Havasi, D Tátrai, G Szabó, et al, On the effects of milling and thermal regeneration on the luminescence properties of Eu2+ and Dy3+ doped strontium aluminate phosphors, Journal of Luminescence, 219, 116917 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.116917.

C Li, B Zheng, Y Liu, et al., A boosting upconversion luminescent resonance energy transfer and biomimetic periodic chip integrated CRISPR/Cas12a biosensor for functional DNA regulated transduction of non-nucleic acid targets, Biosensors and Bioelectronics, 169, 112650 (2020); https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112650.

J Xu, S Tanabe, Persistent luminescence instead of phosphorescence: History, mechanism, and perspective, Journal of Luminescence, 205, 581 (2018); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.09.047.

M Back, E Casagrande, C A Brondin, M Back, E Casagrande, C A Brondin, E Ambrosi, D Cristofori, J Ueda, S Tanabe, E Trave, P. Riello, Lanthanide-Doped Bi2SiO5@SiO2 Core–Shell Upconverting Nanoparticles for Stable Ratiometric Optical Thermometry, ACS Applied Nano Materials, 3(3), 2594 (2020); https://doi.org/10.1021/acsanm.0c00003.

Yu Ding, Ning Guo, Xiang Lü, Huitao Zhou, Lu Wang, Ruizhuo Ouyang, Yuqing Miao, Baiqi Sha, None-rare-earth activated Ca14Al10Zn6O35:Bi3+,Mn4+ phosphor involving dual luminescent centers for temperature sensing, The American Ceramic Society, (2019); https://doi.org/10.1111/jace.16660.

M Li, W Yao, J Liu, et al., Facile synthesis and screen printing of dual-mode luminescent NaYF4:Er,Yb (Tm)/carbon dots for anti-counterfeiting applications, Journal of Materials Chemistr C, 5, 6512 (2017); https://doi.org/10.1039/c7tc01585b.

A R Kadam, R S Yadav, G C Mishra, S J Dhoble, Effect of singly, doubly and triply ionized ions on downconversion photoluminescence in Eu3+ doped Na2Sr2Al2PO4Cl9 phosphor: A comparative study, Ceramics International, 46(3), 3264 (2020); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.10.032.

S R Bhelave, A R Kadam, A N Yerpude, S J Dhoble, Intensity enhancement of photoluminescence in Tb3+/Eu3+ co-doped Ca14Zn6Al10O35 phosphor for WLEDs, Luminscence, 1 (2023); https://doi.org/10.1002/bio.4456.

R E Rojas-Hernandez, F Rubio-Marcos, M Á Rodriguez, F Fernandez, Long lasting phosphors: SrAl2O4:Eu, Dy as the most studied material, Renewable and Sustainable Energy Reviews 81, 2759 (2018); https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.081.

A M Srivastavaa, W W Beersb, Luminescence of Pr3+ in SrAl12O19: Observation of two photon luminescence in oxide lattice, Journal of Luminescence, 71(4), 285 (1997); https://doi.org/10.1016/S0022-2313(96)00221-9.

T Sasaki, J Fukushima, Y Hayashi, H Takizawa, Synthesis and photoluminescence properties of a novel Sr2Al6O11:Mn4+ red phosphor prepared with a B2O3 flux, Journal of Luminescence 194, 446 (2018); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.10.076.

H Liu, X Liu, X Wang, et al., Unusual concentration induced antithermal quenching of the Eu2+ emission at 490 nm in Sr4Al14O25:Eu2+ for near ultraviolet excited white LEDs, Journal of the American Ceramic Society 103, 5758 (2020); https://doi.org/10.1111/jace.17306.

Y R Parauha, V Sahu, S J Dhoble, Prospective of combustion method for preparation of nanomaterials: A challenge, Solid-State Materials for Advanced Technology, 267(2), 115054 (2021); https://doi.org/10.1016/j.mseb.2021.115054.

A R Kadam, S J Dhoble, Synthesis and luminescence study of Eu3+‐doped SrYAl3O7 phosphor, Luminscence, 34(8), 1 (2019); https://doi.org/10.1002/bio.3681.

A R Kadam, G C Mishra, A D Deshmukh, S J Dhoble, Enhancement of blue emission in Ce3+, Eu2+ activated BaSiF6 downconversion phosphor by energy transfer mechanism: a photochromic phosphor, Journal of Luminescence 229, 117676 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117676.

Y Wang, Y Ke, S Chen, et al., Luminescence investigation of red-emitting Sr2MgMoO6:Eu3+ phosphor for visualization of latent fingerprint, Journal of Colloid And Interface Science 583, 89 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.09.024.

M T Tran, N Tu, N V Quang, et al., Excellent thermal stability and high quantum efficiency orange-red-emitting AlPO4:Eu3+ phosphors for WLED application, Journal of Alloys and Compounds 853, 156941 (2021); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156941.

S K Ramteke, A N Yerpude, S J Dhoble, N S Kokode, Luminescence characterization of KBaPO4:RE (RE = Sm3+,Eu3+,Dy3+) phosphors, Luminescence, 969 (2020); https://doi.org/10.1002/bio.3792.

Q Liu, F Meng, X Zhang, et al., Al3+ -doping-induced enhancement of Tb3Ga5O12:Eu3+ orange light-emitting phosphor photoluminescence for white light-emitting diodes, Journal of Luminescence 226, 117505 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117505.

W Hami, D Zambon, A Zegzouti, et al., Application of spectroscopic properties of Eu3+ ion to predict the site symmetry of active ions in AgLaP2O7: Eu3+ phosphors, Inorganic Chemistry Communications 107, 107475 (2019); https://doi.org/10.1016/j.inoche.2019.107475.

A Kumar, S J Dhoble, J Bhatt, et al., Structural characterization and influence of calcination temperature on luminescence properties of Sr0.91Mg2Al5.82Si9.18O30: Eu3+ nanophosphors, Powder Technology 354, 591 (2019);. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.06.031.

M Pokhrel, G A Kumar, C Ma, M G Brik, B W Langloss, I. N Stanton, J Michael, D K Sardar, Y Mao, Electronic and optical properties of Er-doped Y2O2S phosphors, Materials Chemistry C., 3, 11486 (2015); https://doi.org/10.1039/C5TC02665B.

J Xiang, M Yang, Y Che, J Zhu, Y Mao, K Xiong, H Zhao, Photoluminescence investigation of novel reddish-orange phosphor Li2NaBP2O8:Sm3+ with high CP and low CCT, Ceramics International 45, 7018 (2019); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.12.203.