Lo sviluppo di fosfori a spettro completo è la chiave per la prossima generazione di dispositivi di emissione luminosa di alta qualità. I ricercatori dell'Università finica in Vietnam hanno riportato un nuovo fosforo a banda larga basato su un fosforo di ossido di zinco drogato in alluminio monocomponente. Sotto l'eccitazione della luce ultravioletta di 325 nm, il fosforo ZnO:Al ha un'emissione a spettro completo nella banda di luce visibile da 400 a 800 nm. Le coordinate cromatiche CIE sono (0,42, 0,48), l'efficienza quantistica è del 43%, e l'indice di resa del colore (CRI) È 74, la temperatura del colore correlata (CCT) è 3873 K e l'energia di attivazione è 0,22 eV. Solo con questo fosforo di ossido di zinco drogato in alluminio luminescente a banda larga, è possibile ottenere uno spettro di emissione con un CRI elevato di 87 e una CCT di 4067k. I risultati mostrano che il fosforo bianco caldo monocomponente Al3+ mono-drogato è un eccellente materiale candidato per dispositivi a luce bianca. Articoli correlati sono stati pubblicati sulla rivista Dalton Transactions con il titolo "Fosfori ZnO drogati singolarmente Al3+ a composizione singola per applicazioni di diodi a luce bianca calda pompata dai raggi UV".
Grazie alle sue piccole dimensioni, alla lunga durata, all'elevata efficienza energetica, ai tempi di risposta rapidi, al risparmio energetico e alla protezione ambientale, i diodi emettitori di luce bianca (WLED) stanno gradualmente sostituendo le fonti di luce tradizionali come lampade a incandescenza, lampade fluorescenti (FL) o lampade a sodio ad alta pressione (HPS). Come tutti sappiamo, la qualità della luce è caratterizzata da diverse figure chiave di merito, tra cui la temperatura del colore correlata (CCT), l'efficienza luminosa (LE) e l'indice di resa del colore (CRI). Tra questi, CRI è un parametro chiave del display a colori WLED, CRI può essere cambiato da 0 a 100; tra questi, un valore CRI più elevato significa una migliore riproduzione di colori accurati.
Negli ultimi anni, un nuovo termine "illuminazione a spettro visibile completo" è stato ampiamente utilizzato in tutto il mondo. Propone un'elevata sorgente luminosa CRI in grado di simulare la luce naturale. Generalmente, i WED commerciali sono fabbricati rivestendo fosfori gialli (YAG: Ce3+) su chip LED blu; tuttavia, a causa della mancanza di componenti rossi nell'area visibile, ha una bassa CCT e una CRI scadente. Per superare questi problemi, un metodo fattibile è quello di utilizzare chip UV-LED rivestiti con fosfori blu (B), verde (G) e rosso (R). Tuttavia, a causa del riassorbimento della luce blu da parte dei fosfori rossi e verdi, il WLED ottenuto mostra un'efficienza luminosa relativamente bassa.
Pertanto, lo sviluppo della luce visibile completa è di grande importanza. L'ossido di zinco (ZnO) ha un grande intervallo di banda di 3,3-3,4 eV, e l'energia di legame dell'eccitone è fino a 60 meV a temperatura ambiente. Può emettere luce nell'intera regione ultravioletta / visibile e si prevede che sarà ampiamente utilizzato in dispositivi fotovoltaici come celle solari e fotoanodi. È stato anche riferito che materiali a base di ZnO drogati di metallo come pellicole ZnO drogate da Mg, nanorodi ZnO drogati da Ga e nanopolveri ZnO drogati da Al e Mn possono ottenere spettri bianchi a banda larga. Tuttavia, le particelle di dimensioni micron generalmente richiedono fosfori per la produzione di dispositivi di emissione luminosa di nuova generazione con una migliore qualità della luce. Pertanto, si prevede che il fosforo a base di ossido di zinco monofase a spettro visibile completo verrà utilizzato per preparare WLED rispettosi dell'ambiente con alta efficienza e alta CRI.
