Синтез, структурные и фотолюминесцентные исследования люминофора Y₂SiO₅, активированного ионами Tb³⁺, для устройств отображения

Представлены результаты люминесцентного анализа Tb³⁺-активированных люминофоров Y₂SiO₅, синтезированных модифицированным твердофазным методом с переменной концентрацией Tb³⁺ (0.5—2.5 мол.%) и охарактеризованных методом рентгеновской дифракции. Рентгенограмма подтвердила моноклинную структуру полученного люминофора. С помощью сканирующей электронной микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM) в люминофорах выявлено почти равномерное распределение частиц по размерам. В спектрах возбуждения фотолюминесценции люминофора Y₂SiO₅:Tb3+ (0.5—2.5 мол.%) наблюдается один широкий интенсивный максимум при 258—277 нм. При возбуждении λ_возб = 258 нм в спектрах фотолюминесценции люминофоров наблюдаются максимумы при 553 нм (⁵D4®⁷F5), 544 нм (⁵D4®⁷F5) и 489 нм (⁵D4®⁷F6). Координаты цветности CIE (x,y) 1931 г. показывают распределение спектральной области, рассчитанное по спектрам излучения фотолюминесценции. Значения x = 0.25 и y = 0.46 близки к светло-зеленому излучению. Приготовленный люминофор может быть применен в светоизлучающих диодах (зеленых компонентах).

1. B. M. J. Smets, Mater. Chem. Phys., 16, 283–299 (1967).

2. G. Blasse, E. C. Grabmaier, Luminescent Materials, Springer-Verlag, Berlin (1994). 3. T. Justel, H. Nikol, C. Ronda, Angew. Chem., Int. Ed., 37, 3084–3103 (1998).

3. R. Sankar, Opt. Mater., 31, No. 2, 268–275 (2008).

4. T. Hirai, Y. Kondo, J. Phys. Chem. C, 111, 168–174 (2007).

5. W. Di, X. Wang, B. Chen, H. Lai, X. Zhao, Opt. Mater., 27, 1386–1390 (2005).

6. K. Y. Jung, E. J. Kim, Y. C. Kang, J. Electrochem. Soc., 151, H69–H73 (2004).

7. S. Saha, P. S. Chowdhury, A. J. Patra, Phys. Chem. B, 109, 2699–2702 (2005).

8. P. C. Ricci, C. M. Carbonaro, R. Corpino, C. Cannas, M. Salis, J. Phys. Chem. C, 115, No. 33, 16630–16636 (2011).

9. B. Szpikowska-Sroka, N. Pawlik, T. Goryczka, W. A. Pisarski, Ceram. Int., 41, No. 9, 11670–11679 (2015).

10. D. Fan, S. Yang, J. Wang, A. Zheng, X. Song, D. Yu, J. Lumin., 132, No. 5, 1122–1125 (2012).

11. M. M. Afandi, G. Antariksa, H. Kang, T. Kang, J. Kim, J. Lumin., 251, 119201 (2022).

12. D. L. Flores, E. Gutierrez, D. Cervantes, M. Chacon, G. Hirata, Micro Nano Lett., 12, No. 7, 500–504 (2017).

13. G. E. Malashkevich, G. I. Semkova, A. P. Stupak, A. V. Sukhodolov, Phys. Solid State, 46, No. 8, 1425–1431 (2004).

14. D. K. Deshmukh, J. Nirmalkar, M. Haque, Luminescent Materials in Display and Biomedical Applications, CRC Press, 1–12 (2020).

15. V. Dubey, J. Kaur, S. Agrawal, N. S. Suryanarayana, K. V. R. Murthy, Superlatt. Microstruct., 67, 156–171 (2014).

16. V. Dubey, N. V. Dubey, S. J. Dhoble, H. C. Swart, J. Mat. Sci.: Mat. Electron., 28, No. 18, 13565–13578 (2017).

17. Y. Parganiha, J. Kaur, N. Dubey, V. Dubey, R. Shrivastava, S. J. Dhoble, H. C. Swart, Ceram. Int., 43, No. 12, 9084–9091 (2017).

18. M. Parganiha, V. Dubey, R. Shrivastava, J. Kaur, Anal. Chem. Lett., 12, No. 2, 233–243 (2022).

19. N. Dubey, V. Dubey, J. Saji, J. Kaur, J. Mat. Sci.: Mat. Electron., 31, No. 3, 1936–1944 (2020).

20. V. Dubey, R. K. Tamarkar, R. Chandrakar, V. Singh, Optik, 226, 165926 (2020).

21. V. Singh, K. N. Shinde, M. S. Pathak, N. Singh, V. Dubey, P. K. Singh, H. D. Jirimali, Optik, 164, 407–413 (2018).

22. M. P. Saradhi, U. V. Varadaraiu, Chem. Mater., 18, 5259–5267 (2006).

23. Y. Rao, X. Hu, T. Liu, X. Zhou, Y. Li, J. Rare Earths, 29, 27–33 (2011).

24. M. B. Xie, Y. B. Li, R. L. Li, J. Lumin., 136, 303–306 (2013).

25. Y. Bing, H. Huang, J. Alloys Comp., 429, 338–342 (2007).

26. Y. Q. Li, N. Hirosaki et al., J. Lumin., 130, 1147–1153 (2010).

27. T. S. Chan, C. C. Lin, R. S. Liu, J. Electrochem. Soc., 156, No. 7, 189–191 (2009).

28. K. Ravindranadh, B. Babu, C. V. Reddy, J. Shim, M. C. Rao, R. V. S. S. N. Ravikumar, Appl. Mag. Res., 46, No. 1, 1–15 (2015).

29. S. M. Begum, G. Nirmala, K. Ravindranadh, T. Aswani, M. C. Rao, R. V. S. S. N. Ravikumar, J. Mol. Struct., 1006, No. 1, 344–347 (2011).

30. J. Sun, Y. Sun, J. Lai, Z. Xia, H. Du, J. Lumin., 132, 3048–3052 (2012).