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       Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺(258)熒光粉因其優(yōu)異的紅發(fā)射性能而備受關注。然而，其較差的熱穩(wěn)定性阻礙了其在電子顯示器件中的進一步發(fā)展。因此，為了生產出穩(wěn)定且壽命長的WLED器件，解決這一問題非常重要。本文采用簡單的固相反應法制備了258熒光粉，并用化學氣相沉積法在其表面包覆超薄碳層。將碳包覆粉末在N₂氣氛中進一步高溫退火，以觸發(fā)碳熱反應。一方面，碳熱反應導致熒光粉顆粒中的氧被表面的一部分碳除去，從而減少了發(fā)光中心和主晶格的氧化。另一方面，剩余的碳結晶，形成類似石墨烯的多層結構，保護熒光粉顆粒免受外部氧氣的滲透。這最終導致熒光粉的熱穩(wěn)定性和抗氧化性的顯著提高。
 
圖1. 合成的一鍋法的XRD圖譜（a），258（b）、258@C（c）和258@C-A（d）的XRD Rietveld細化。
 
圖2. (a) 258和258@C-A熒光粉經過涂層、退火和熱處理后的照片，(b) 258和258@C-A熒光粉經過重復熱處理后的發(fā)射和激發(fā)光譜。
 
圖3. 258 (a)和258@C-A (b)的溫度相關發(fā)射光譜。
 
圖4. 258熒光粉在不同溫度和大氣壓下處理2小時后的IQE（a–b）、吸收效率（c–d）、EQE（e）和PL強度（f）。
 
圖5. 258@C，258@C-A和258@C-A-600的N，O，Si，Sr和Eu元素原位XPS光譜：測量掃描（a）、Sr 3d（b）、Si 2p（c）、N 1s（d）、O 1s（e）和Eu 3d（f）。
 
圖6. （a）晶體結構和（b）Sr₂Si₅N₈中的不同N位置。
 
圖7. 258@C (a, d)， 258@C-A (b, e)， 258@C-A-600 (c, f)的TEM和HRTEM圖像(a-f)， Sr (g)， Si (h)， N (i)， O (j)，C (k)和Eu(1)元素分布的EDS映射。
 
圖8. 258和258@C-A熒光粉在氮氣中熱處理后熱降解的機理。

       相關研究成果由電子科技大學國家電磁輻射控制材料工程技術研究中心Xiong Yang等人于2023年發(fā)表在Ceramics International (https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.03.139 )上。原文：Achieving a thermally stable Eu²⁺-doped Sr₂Si₅N₈ phosphor via adjusting the lattice defects of oxygen atoms and protection by the graphene-like multilayer。

轉自《石墨烯研究》公眾號