নতুন প্রক্রিয়া হাইপাওয়ার লাইটিং এর জন্য YAG Ce গ্লাস বুস্ট করে

যখন উচ্চ-শক্তির LED চিপগুলি সর্বোচ্চ কর্মক্ষমতাতে কাজ করে, তখন তারা উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপন্ন করে, প্রায়শই ঐতিহ্যগত ফসফর এনক্যাপসুলেশন উপাদানগুলি হলুদ হয়ে যায় এবং অপর্যাপ্ত তাপীয় স্থিতিশীলতার কারণে কার্যকারিতা হারায়। উচ্চ-শক্তির আলো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উচ্চ আলোকিত দক্ষতা এবং দীর্ঘ জীবনকালের মধ্যে সূক্ষ্ম ভারসাম্য অর্জন করা - যেমন লেজার আলো এবং স্বয়ংচালিত হেডলাইটগুলি - একটি উপাদান বিজ্ঞান চ্যালেঞ্জ এবং একটি প্যাকেজিং প্রযুক্তি দ্বিধা উভয়ই উপস্থাপন করে৷

প্রথাগত ফসফর এনক্যাপসুলেশন উপকরণগুলি উচ্চ-শক্তির আলোর পরিস্থিতিতে গুরুতর কর্মক্ষমতা হ্রাসের সম্মুখীন হয়। যদিও প্রচলিত উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং ফসফর-ইন-গ্লাস (পিআইজি) উপকরণ তৈরি করতে পারে, চরম তাপ প্রায়শই ফসফরের স্ফটিক কাঠামোকে ক্ষতিগ্রস্ত করে। উপরন্তু, ম্যাট্রিক্স এবং ফসফরের মধ্যে ইন্টারফেসিয়াল প্রতিক্রিয়া ক্ষতিকারক স্তর তৈরি করে, যা আলোকিত কার্যকারিতাকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে।

বিপরীতে, উদীয়মান নিম্ন-তাপমাত্রার আলোড়ন প্রক্রিয়াগুলি ফসফরের স্ফটিক অখণ্ডতা রক্ষা করার সময় প্রক্রিয়াকরণের কম তাপমাত্রায় গ্লাস ম্যাট্রিক্স ফর্মুলেশনগুলিকে অপ্টিমাইজ করে। এই উদ্ভাবন তাপীয় স্থিতিশীলতার সমস্যা মোকাবেলায় একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপকে চিহ্নিত করে।

একটি অপ্টিমাইজড গ্লাস নেটওয়ার্ক তৈরি করতে কম্পোনেন্ট অনুপাতের (40:6:25:15:10:4) উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সহ গবেষণায় একটি SiO2-P2O5-Al2O3-Na2O-K2O-BaO সিস্টেমকে গ্লাস ম্যাট্রিক্স হিসাবে নিয়োগ করা হয়েছে:

• কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি:Na+ এবং K+ কার্যকরভাবে কাচের গলনাঙ্ক কমিয়েছে, যখন Ba2+ উল্লেখযোগ্যভাবে যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করেছে। P5+ এবং Al3+ একটি ঘন, আরও স্থিতিশীল গ্লাস নেটওয়ার্ক গঠন তৈরি করেছে।
• প্রক্রিয়া উদ্ভাবন:গবেষকরা গ্লাস ম্যাট্রিক্সে YAG:Ce ফসফরগুলিকে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য নিম্ন-তাপমাত্রার আলোড়ন প্রযুক্তির সাথে ঐতিহ্যগত উচ্চ-তাপমাত্রার সহ-সিন্টারিং প্রতিস্থাপন করেছেন। 750 ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রক্রিয়াকরণ ফসফর স্ফটিক জালির ক্ষতি কম করে।

PiG (আলোড়ন পদ্ধতি) এবং S-PiG (ঐতিহ্যগত সিন্টারিং) নমুনার মধ্যে একটি ব্যাপক তুলনা প্রকাশ করা হয়েছে:

• কোয়ান্টাম দক্ষতা (IQE):PiG নমুনাগুলি 88.03% অভ্যন্তরীণ কোয়ান্টাম দক্ষতা অর্জন করেছে-মূল ফসফরের 93.72%-এর কাছাকাছি-এবং উল্লেখযোগ্যভাবে ঐতিহ্যগত S-PiG (84.97%) ছাড়িয়ে গেছে।
• তাপীয় স্থিতিশীলতা:423K-এ, PiG প্রাথমিক আলোকসজ্জার তীব্রতার 92.6% বনাম S-PiG-এর 90.3% বজায় রেখেছে।
• আলোক বৈদ্যুতিক রূপান্তর:4.26 W/mm² নীল লেজারের উত্তেজনার অধীনে, PiG 222.41 lm/W আলোকিত দক্ষতা প্রদর্শন করেছে। এমনকি উচ্চ প্রবাহে (1000 mA), এটি 73.2% প্রাথমিক দক্ষতা ধরে রেখেছে, ব্যতিক্রমী তাপীয় প্রতিরোধের প্রদর্শন করে।
• মাইক্রোস্ট্রাকচার:এইচআরটিইএম ইমেজিং নিশ্চিত করেছে যে পিজি নমুনাগুলিতে স্পষ্ট ফসফর-গ্লাস ইন্টারফেসগুলি অক্ষত স্ফটিক জালি (0.31 এনএম ব্যবধান) সহ, ইন্টারফেসের ক্ষয় রোধে আলোড়ন পদ্ধতির শ্রেষ্ঠত্ব প্রমাণ করে।

এই গবেষণাটি অপ্টিমাইজড গ্লাস ম্যাট্রিক্স রচনা এবং নিম্ন-তাপমাত্রা প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে উচ্চ-শক্তি LED প্যাকেজিং-এ তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং আলোকিত দক্ষতার মধ্যে দীর্ঘস্থায়ী দ্বন্দ্ব সফলভাবে সমাধান করে। উদ্ভাবনী আলোড়ন পদ্ধতি শুধুমাত্র উৎপাদন খরচ কমায় না বরং চরম পরিস্থিতিতে উপাদান নির্ভরযোগ্যতাও বাড়ায়, পরবর্তী প্রজন্মের উচ্চ-ক্ষমতার সাদা আলো ডিভাইসে বাণিজ্যিক গ্রহণের পথ প্রশস্ত করে।