Fabricación y caracterización de vidrios de boro contaminados con iones de Bi3+, Dy3+ y Eu3+, para la generación de luz blanca, excitados con radiación UV

Abstract

Registered photonic materials can be like devices optoelectronics in the following applications: phosphors to produce light (emitting diode light, LED), media transmitters of information, active media for lasers, among info:eu-repo/semantics/others. In this project, boron glasses were formed and manufactured using the method of fusion-cooling, starting from a mixture of pure oxides. A vitreous matrix was formulated the temperatures in the range contemplated between 900 and 1000 ° C. Evaluate the glasses and identify that you want less defects, obtaining a vitreous, homogeneous and transparent ceramic called SB0. The selected material is Contaminate with different amounts of Bi2O3, Dy2O3 and Eu2O3, which supply activating ions to glass. The optimal combination of ions generated interactions between them and with the matrix, that when stimulated with ultraviolet radiation, presentation fluorescent phenomena. Glasses with better luminescent properties are the optical spectroscopy tests (emission, absorption and FT-IR), (DRX), morphological (MEB and MO), chemical type (EDS), thermal analysis (TG and DTA), roughness (by using a profilometer) and mechanical strength (Hardness Vickers). With the intention of evaluating the emission obtained from the manufactured glasses and their feasibility in applications such as W-LEDs (white light emitting diodes), the color coordinates using a chromaticity diagram according to the ICE 1931 standard. These materials are an alternative for energy saving and candidates for replace incandescent and fluorescent lamps.

Los materiales fotónicos obtenidos pueden utilizarse como dispositivos optoelectrónicos en las siguientes aplicaciones: fósforos para producir luz (diodo emisor de luz, LED), medios transmisores de información (fibras ópticas), medios activos para láseres, entre otros. En este proyecto se formularon y fabricaron vidrios de boro mediante el método de fusión-enfriamiento, partiendo de una mezcla de óxidos puros. Se formuló una matriz vítrea anfitrión a diferentes temperaturas en el rango contemplado entre los 900 y 1000°C. Se evaluaron los vidrios y se identificó aquel que presentó menos defectos, obteniendo un cerámico vítreo, homogéneo y transparente denominado SB0. El material seleccionado se contaminó con diferentes cantidades de Bi2O3, Dy2O3 y Eu2O3, los cuales proporcionaron iones activadores al vidrio. La combinación óptima de los iones generó interacciones electrónicas entre ellos y con la matriz, que, al ser estimulados con radiación ultravioleta, presentaron fenómenos fluorescentes. A los vidrios con mejores propiedades luminiscentes se les realizaron pruebas de espectroscopia óptica (emisión, absorción y FT-IR), estructurales (DRX), morfológicas (MEB y MO), de composición química (EDS), de análisis térmico (TG y DTA), rugosidad (mediante el uso de un perfilómetro) y de resistencia mecánica (Dureza Vickers). Con la intención de evaluar la emisión obtenida de los vidrios fabricados y su viabilidad en aplicaciones como W-LEDs (diodos emisores de luz blanca), se determinaron las coordenadas de color mediante un diagrama de cromaticidad según el patrón CIE 1931. Estos materiales son una alternativa para el ahorro de energía y candidatos potenciales para reemplazar a las lámparas incandescentes y fluorescentes.