Яркий красный

Фото: ИК СО РАН

Учёные из Института катализа СО РАН оптимизировали технологию получения красных нанолюминофоров, что позволяет увеличить эффективность светодиодов на их основе.

В производстве источников тёплого белого света востребованы красные люминофоры. Одна из ключевых характеристик этих веществ - квантовый выход (соотношение количества фотонов испускаемых и поглощаемых), который определяет яркость.

Для синтеза нанолюминофора используют микропорошки оксида иттрия с добавленными в него ионами европия. Материал испаряют в аргоне лучом лазера. В получаемой кристаллической структуре возникают дефекты - кислородные вакансии. Из-за них увеличивается затрачиваемая на излучение энергия и в свете появляется синяя составляющая.

«У оксидных люминофоров есть проблема, которая существенно мешает их широкому применению. Это нарушение соотношения элементов, или стехиометрии, в кристаллической решётке. Структура кристаллов получается не такая, как описано в учебниках. В оксиде иттрия на два атома иттрия номинально приходится три атома кислорода, но в реальности кислород в некоторых местах отсутствует. Точки вакансии поглощают энергию и излучают свет в синей области спектра вместо красной. Из-за этого снижается эффективность люминесценции и меняется цвет излучения. Зная это, мы подобрали оптимальное соотношение кислорода в газе в 30%, приблизили стехиометрический состав к номинальному и повысили квантовый выход почти до 70%», - рассказал автор исследования, младший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Александр Нашивочников.