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

Tóm tắt

Bột huỳnh quang phát xạ đỏ α-Al₂O₃:Mn⁴⁺ được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa và thiêu kết ở nhiệt độ 1000-1500^oC 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.