Als de meest gebruikte kleurenfosfor in w-LED's, Ce:Y ₃ Al ₅ O ₁₂ (Ce:YAG) maakt een bijna perfecte match met blue chips om blauw licht om te zetten in geel licht en wit licht te verkrijgen. Maar helaas, het tekort aan de rode component in het gemengde witte licht maakt de lichtkwaliteit te slecht om aan de eisen van moderne verlichting te voldoen. De roodverschuiving van Ce ³⁺ emissie in Ce:YAG is van groot belang voor de industrie en onderzoekers.

Onlangs, een onderzoeksteam van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academy of Sciences heeft een nieuw composiet fosforkeramiek gefabriceerd door ZrO te introduceren ₂ als de tweede fase in Ce:YAG. Het resultaat is gepubliceerd in Tijdschrift van de Europese Keramische Vereniging .

In hun experiment hebben commercieel Y ₂ O ₃ , -Ali ₂ O ₃ , Directeur ₂ en ZrO ₂ poeders werden gebruikt als grondstof. De poeders werden gewogen volgens de formule en werden volledig gemengd. Na 24 uur malen in ethanol in ethanol, de slurry werd gedroogd bij 75°C en gegranuleerd met een 200 mesh zeef. Na geperst in schijven onder eenassige druk van 10 MPa, de schijven werden verwerkt onder koud isostatisch persen bij 200 MPa. De geperste schijven werden vervolgens gedurende drie uur in een moffeloven op 700°C verwarmd om de organische ingrediënten te verwijderen. Eindelijk, de fosforkeramische monsters werden verkregen na 12 uur gesinterd bij een temperatuur van 1650 ° C en 1700 ° C, respectievelijk.

Een nieuw roodverschuivingsmechanisme van Ce ³⁺ emissie werd ontdekt in dit systeem, waarmee de emissiegolflengte van Ce ³⁺ zou grotendeels roodverschoven kunnen worden van 540 nm naar 570 ~ 610 nm. Er wordt beweerd dat dit mechanisme van roodverschuiving verband houdt met de niet-stralingstransitie van het zuurstofvacature-energieniveau veroorzaakt door de bezetting van Zr ³⁺ op de dodecaëdrische site.

De microstructuur, luminescentie eigenschappen, en de prestaties van ZrO ₂ -Ce:op YAG gebaseerde w-LED-apparaten werden ook grondig onderzocht.

Dit soort roodverschuiving biedt een nieuwe benadering van de aanvulling van de rode component in Ce ₃ ⁺ emissiespectra voorbij de reguliere methoden van grotere zeldzame-aarde-ionen doping of M ²⁺ -N ⁴⁺ dubbele vervanging.