رنگ‌سنجی و مشخصه‌یابی نانو بلور فسفر ساخته‌شده به روش سل ژل، جهت استفاده در دیودهای ساطع‌کننده نور

در این تحقیق، فسفر نانوکریستال SrZn2Si2O7تلقیح یافته با عنصر Euبه روش سل-ژل در اتمسفرهای احیایی و اکسیدی تهیه گردید. به منظور بررسی رفتار حرارتی و پیش‌بینی واکنش‌ها در حین فرآیند پخت پیش‌ساز، از آزمون‌ حرارتی گرماوزنی- تفاضلی (TG-DTA) استفاده شد. همچنین خواص فازی، نوری و ریزساختار فسفرهای به دست آمده به کمک آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروفتومتر فلورسنس (PL) و میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری (TEM) و روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از طیف‌سنجی نشان می‌دهد که فسفر سنتز شده در شرایط احیایی به وضوح در محدودۀ طول موج nm390-350 تهییج می‌شود که این تهییج الکترونی در محدوده امواج فرابنفش نزدیک (NUV)، قابلیت استفاده از نانومواد ساخته شده را در دیودهای ساطع‌کننده نور نشان می‌دهد. فسفرهای به دست آمده پس از تهییج، قادر به گسیل نور آبی با مختصات رنگی (0.193=y و 0.176=x) در طول موج 481 نانومتر به دلیل انتقال الکترونی 4f65d1(2D)→4f7(8S7/2) یون‌های یورپیوم (Eu2+) می‌باشند. ضمنا طیف گسیل فسفر ساخته شده در شرایط اکسیدی نیز دارای دو پیک در طول موج‌های حدود 480 نانومتر و 600 نانومتر است که به ترتیب به انتقال الکترونی f-d یون‌های Eu2+ و انتقال الکترونی f-f یون‌های Eu3+ مربوط می‌شود. در نهایت، اندازۀ بلورک‌های محصول نهایی با به کارگیری معادله شرر حدود nm 30 محاسبه شد که با مشاهدات TEM هم‌خوانی داشت.