Caracterização de nano-pós de YAG:Dy sintetizados por SCS

• Autor(a) principal: Carreira, José Filipe Correia
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/15092
• topic: Engenharia física; Diodos emissores de luz; Luminescência; Nanopartículas

Nesta dissertação sintetizaram-se fósforos de granada de ítrio e alumínio dopados com disprósio (YAG:Dy) e estudou-se o efeito da concentração de disprósio e da temperatura de recozimento nas suas propriedades estruturais e óticas, visando a sua aplicabilidade em iluminação de estado sólido. Os fósforos foram sintetizados por uma técnica de autocombustão em solução (SCS), na qual foram empregues dois combustíveis. Verificou-se, por difração de raios-x (DRX) e espectroscopia Raman, que se obteve, sem tratamento térmico, YAG sem a presença de outras fases. Obtiveram-se fósforos com cristalites nanométricas, variando entre 28 e 82 (amostras recozidas) nm. Por microscopia eletrónica de transmissão verificou-se que os fósforos eram constituídos por partículas também nanométricas, com uma ampla distribuição de tamanhos, entre os 20 e os 500 (amostras recozidas) nm. Estes resultados mostram que o recozimento promove um crescimento da partícula. Os resultados de fotoluminescência (PL) mostraram uma intensidade máxima de luminescência para a amostra de 2 %mol de Dy recozida a 1400°C. Os canais de excitação foram estudados por PL de excitação, demonstrando duas excitações preferenciais do Dy3+ na matriz de YAG, aos 352 e aos 366 nm. Em PL com variação da temperatura observou-se um mecanismo de relaxação cruzada ativado com a temperatura. Obteve-se um rendimento quântico máximo de 6% para a transição mais intensa da amostra dopada com 1 %mol de disprósio e recozida a 1400 °C. Estudou-se a transferência de energia com o aumento da concentração, por modelos baseados no decaimento da emissão com o tempo, e com o aumento da temperatura de recozimento pelos modelos de Van Uitert e Huang. Correlacionou-se o aumento da intensidade de emissão observado com o aumento do tamanho da cristalite. As coordenadas de cor CIE 1931 situam-se na zona do branco, para todas as concentrações de dopante e temperaturas de recozimento. Os resultados obtidos mostram que a técnica de SCS permite a síntese de fósforos de YAG:Dy de elevada qualidade cristalina. As suas propriedades luminescentes viabilizam a aplicação em iluminação se o seu rendimento quântico for aumentado.