Khảo sát tính chất quang của vật liệu β-Ga2O3 pha tạp ion Cr3+ chế tạo bằng phương pháp khuếch tán nhiệt

Tóm tắt

Nghiên cứu này báo cáo quy trình đơn giản chế tạo bột huỳnh quang β-Ga₂O₃ pha tạp Cr³⁺ (β-Ga₂O₃:Cr³⁺) với các nồng độ khác nhau (0,2-1,5%) bằng phương pháp khuếch tán nhiệt. Kết quả giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy, vật liệu β-Ga₂O₃:Cr³⁺ có cấu trúc monoclinic. Thêm vào đó, ion Cr³⁺ được tìm thấy đã thay thế cho ion Cr³⁺ trong mạng nền β-Ga₂ O₃. Phổ kích thích huỳnh quang (PLE) và phổ huỳnh quang (PL) chỉ ra rằng vật liệu β-Ga₂O₃:Cr³⁺ nhận được có thể kích thích tốt ở bước sóng 442 nm và phát xạ trong dải rộng bước sóng từ 620 đến 850 nm. Dưới điều kiện thực nghiệm, nồng độ Cr³⁺ pha tạp tối ưu để vật liệu β-Ga₂O₃:Cr³⁺ cho phát xạ mạnh nhất là 1,0% mol. Với đặc tính phát xạ trong dải rộng từ đỏ - đỏ xa và hấp thụ trong vùng xanh lam, vật liệu β-Ga₂O₃:Cr³⁺ có tiềm năng lớn trong ứng dụng chế tạo đèn LED chiếu sáng chuyên dụng cho cây trồng. Thêm vào đó, quy trình chế tạo vật liệu β-Ga₂O₃:Cr³⁺ được cho là đơn giản, rẻ tiền và độ lặp lại cao cho phép có thể chế tạo với quy mô số lượng lớn.