Achieving Deep Red Emission in Mn4+-Activated K2MgGeO4 Phosphor with a Tetrahedral Network for Light-Emitting Diodes

荧光粉 化学 二极管 四面体 结晶学 无机化学 光电子学 物理
作者
Annu Balhara,Balasurendran Jeyakumar,Brindaban Modak,Malini Abraham,Ashok K. Yadav,Subrata Das,K. Sudarshan,Santosh K. Gupta
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:64 (36): 18080-18090 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c05497
摘要

Designing a thermally robust Mn4+-based red-emitting phosphor is essential for warm phosphor-converted light-emitting diodes (pc-LEDs) with improved CRI and indoor plant cultivation applications. However, the major constraint is selecting a host with octahedral crystallographic sites and poor thermal stability. Herein, we report the stabilization of Mn4+ ions in tetrahedral coordination in a K2MgGeO4 matrix. The combined experimental and theoretical results confirmed the location of Mn4+ in tetrahedral coordination, preferably occupied at GeO4 lattice sites of K2MgGeO4. The Mn4+-doped K2MgGeO4 phosphors emit deep red emission (662 nm), and the temperature-dependent photoluminescence study revealed good thermal stability of K2MgGeO4:Mn4+ phosphor, retaining 70% of the initial emission intensity at 423 K. The defect formation energies calculated for various defects using density functional theory, thermoluminescence measurement, and positron annihilation lifetime spectroscopy confirmed the presence of cation vacancies (VK, VMg) and VO with wide-ranging trap depths (∼0.8 to 1 eV). The thermal quenching mechanism and defect-assisted thermal stability of Mn4+ emission are discussed in detail. Finally, a red pc-LED device was fabricated using a K2MgGeO4:Mn4+ phosphor and a UV-LED chip to demonstrate its potential for indoor plant growth. This work explored the stabilization of Mn4+ in the tetrahedral crystal field, which will open new directions for matrix selection of multifunctional red-emitting phosphors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Boston完成签到 ,获得积分10
刚刚
挚友发布了新的文献求助10
刚刚
Woodward完成签到,获得积分10
刚刚
Monica完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
之之完成签到,获得积分10
2秒前
嗒嗒完成签到,获得积分10
3秒前
阿丑的小伙伴完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
天天快乐的应助被HJJHJH采纳,获得30
5秒前
5秒前
等待鸽子完成签到,获得积分10
6秒前
陈陈陈完成签到,获得积分10
6秒前
Ryan完成签到 ,获得积分10
8秒前
Georges-09完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Zhongrui完成签到,获得积分10
8秒前
Blue123完成签到 ,获得积分10
8秒前
ming830完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
思源的应助被没洗脸采纳,获得10
9秒前
谨慎芷烟发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
吃葡萄不吐葡萄皮的应助被yc采纳,获得30
10秒前
光风霁月完成签到 ,获得积分10
10秒前
皮皮尚完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
lixin完成签到,获得积分10
11秒前
XW完成签到,获得积分10
13秒前
LYH完成签到,获得积分10
13秒前
上章发布了新的文献求助10
13秒前
Willows完成签到,获得积分10
13秒前
舒心的乌龟完成签到,获得积分20
15秒前
天穹雨发布了新的文献求助30
16秒前
李玉春完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
一颗荔枝完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8142768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542363
关于积分的说明 21650439
捐赠科研通 7727757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421718
关于科研通互助平台的介绍 2547151
邀请新用户注册赠送积分活动 2464472