PiG (Phosphor-in-Glass) için ana seri üretim sorunları ve kapsamlı azaltma stratejileri (ilk madde)

Termal söndürme ve kuantum verimliliğinde keskin düşüş
Geleneksel borosilikat/telurit camı 550~850°C'de sinterleme gerektirir. Nitrit kırmızı fosforlar (CaAlSiN3, SrLiAl3N4) ve KSF fluorosilikat fosforları zayıf ısı direnci gösterir.Yüksek sıcaklıklardaYAG: Ce, YAG: Ce'nin daha yüksek termal direnci olmasına rağmen, YAG: Ce'nin daha yüksek ısı direncine sahip olmasına rağmen, YAG: Ce'nin daha yüksek ısı direncine sahip olması, YAG: Ce'nin daha yüksek ısı direncine sahip olması ve YAG: Ce'nin daha yüksek ısı direncine sahip olmasından kaynaklanır.Cam-fosfor arayüzünde içiyonik difüzyon hala kuantum verimliliğini azaltıyor..

Cam ve fosforlar arasındaki yüzey korozyonu ve kirlilik fazlarının üretimi
Camdan gelen Si4+, Na+ ve B3+ YAG parçacıklarına yayılır; YAG'den gelen Y3+ ve Al3+ cam matrisine çözülür ve onlarca nanometre kalınlığında ışıklı olmayan kirlilik difüzyon katmanları oluşturur.Bu katmanlar ışık dönüşümünü engeller., ışık dağılmasını arttırır ve korelasyonlu renk sıcaklığı akışını tetikler.

Alkali metaller tarafından indüklenen hızlandırılmış fosfor hidroliz bozulması
Camın içindeki alkali metal oksitleri (Li2O, Na2O, K2O) uzun süreli nemli ısı koşullarında (85 °C / 85% RH) malzeme yüzeyine göç eder.Nitrit fosforlarının kristal ızgarasına zarar veren ve uzun süreli şiddetli ışık bozulması ve renk koordinat kayması ile sonuçlanan.

• Difüzyon eşleştirilmiş düşük interdifüzyonlu cam sistemi: Y2O3, Al2O3 gibi fosfor homolog elementleri camın içine sokarak yüzey konsantrasyon dalgalanmasını azaltılır.Difüzyon katman kalınlığını 50 nm içinde sınırlamak ve ham fosforların orijinal kuantum verimliliğinin% 95'inden fazlasını korumak.
• Düşük alkali / alkali olmayan cam: Na2O ve Li2O içeriğini azaltmak ve nemli ısı güvenilirliğini artırmak için alkali metalleri ZnO, CaO ve BaO ile değiştirin.Nitrit fosforları için özel düşük sıcaklıklı florophosphate camı sadece 350 ~ 500 °C'de sinterlenmelidirKırmızı nitrit fosforlarının termal parçalanmasını tamamen ortadan kaldırır.
• Yüksek Tg ve dar yumuşatma sıcaklık penceresi olan cam: Yüksek sıcaklıkta tutma süresini kısaltmak için yumuşatma ve kristalleşme arasındaki sıcaklık aralığını daraltın.

• Hızlı Termal Annealing (RTA) / endüksiyon basıncı sinterleme: Yüksek sıcaklıkta maruz kalma süresini önemli ölçüde kısaltacak şekilde on saniye içinde yoğunlaşmayı tamamlamak için 20 ~ 50 °C / s ısıtıcı bir hız kullanın.Sonuçta elde edilen difüzyon tabakası sadece 1 ~ 2 nm kalınlığında, nitrit PiG'nin ışık parçalanmasını önemli ölçüde hafifletir.
• Adımlı ısıtma ve tutma sıcaklığı profili:Düşük sıcaklıkta çözme (uygun nem ve organik maddelerin 300 ~ 400 °C'de uzaklaştırılması) → yumuşatma sıcaklığına hızlı ısınma → kısa tutma süresi (5 ~ 30 dakika) → yavaş soğutma, Fosforların uzun süreli yüksek sıcaklıkta emilmesini önler.
• Atmosfer korumalı sinterleme: Nitrit ve KSF fosforları için yüksek saflıklı nitrojen / inert atmosfer fırınları, oksijen ve su buharını izole etmek ve Eu2+ oksidasyonunu önlemek için zorunludur.YAG, havada sinterlenebilirYüksek spesifikasyonlu ürünler için azot koruması hala önerilir.

• Fosfor yüzeylerini SiO2, Al2O3 veya homojen YAG malzemelerinden oluşan 50 ~ 200 nm koruyucu katmanla kaplayın.Kaplama, iyonik ara difüzyonu engellemek ve erimiş camdan korozyonu izole etmek için bir bariyer tabakası oluşturur.