Прорыв в создании люминофоров для светодиодов
Специалисты синтезировали инновационные неорганические люминофоры на основе боратов стронция, висмута и европия. Уникальные материалы демонстрируют способность преобразовывать энергию в интенсивное свечение красного спектра, что идеально подходит для современных светодиодных технологий. Изучение структуры и оптических характеристик соединений подтвердило их высокий потенциал для использования в энергоэффективных осветительных системах.
Преимущества новых боратных соединений
Люминофоры играют ключевую роль в производстве светодиодов, отличающихся компактностью, долговечностью и яркостью. Для коммерческого успеха материалы должны сочетать термическую стабильность, химическую устойчивость и простоту синтеза. Бораты, как соли борной кислоты, отвечают всем критериям: их получение требует умеренных температур (600–1000°С), а разнообразие структурных форм открывает возможности для настройки свойств.
Синтез и анализ структуры материалов
Команда из Санкт-Петербургского государственного университета и Института химии силикатов имени И.В. Гребенщикова разработала метод спекания порошков оксидов висмута, европия, карбоната стронция и борной кислоты при 650–900°С. Рентгеновская дифракция на монокристаллах позволила детально измотреть атомную структуру соединений, выявив особенности расположения элементов и длины химических связей.
Оптимальный состав для яркого свечения
Исследования люминесценции показали, что максимальной эффективностью излучения обладает состав с соотношением висмута к европию 3:1. Увеличение доли европия приводит к снижению яркости из-за изменений в кристаллической решетке. Тестирование в цветовом пространстве CIE подтвердило соответствие характеристик новых люминофоров промышленным стандартам красного свечения.
Перспективы промышленного применения
«Разработанные материалы обладают всеми преимуществами для внедрения в светодиодные технологии: простота синтеза, стабильность и соответствие рыночным требованиям», — подчеркивает руководитель исследования Станислав Филатов, профессор кафедры кристаллографии СПбГУ. Благодаря оптимизированным параметрам, бораты открывают новые горизонты для создания экономичных и экологичных осветительных решений.
Источник: scientificrussia.ru
