Katı-hal aydınlatma (SSL) için yeni bir silikon oksinitrür (Si2N2O-Sinoit) fosfor malzemesinin üretimi

Katı-hal aydınlatma (SSL), geleneksel akkor ve floresan lambaların ışık yayan diyotlar (LEDs) ile yer değiştirdiği bir teknolojidir. SSL lambaların geleneksel akkor ve floresan lambalara göre temel avantajları; yüksek enerji dönüşüm verimliliği, uzun kullanım ömrü, tehlikeli maddeler içermemesi ve ultraviyole-kızılötesi radyasyon yaymamasıdır. Silikon oksinitrür, (Si2N2O-Sinoit) ortorombik kristal yapısındaki Si2N2O'nun 'c' ekseni boyunca nadir toprak (RE) element atomlarını barındırabilecek büyük yapısal ara-yer boşlukları bulunmaktadır. Bu nedenle, RE atomları ile katkılanmış Si2N2O, yüksek sıcaklıklarda kararlılığı bozulmadan yayınım gösterebilecek yeni aday bir fosfor malzemesi olarak düşünülebilir. Bu çalışamada, spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile tek faz sinoite fosfor tozlarını üretebilmek için öncelikle reaksiyon sıcaklığı, uygulanan basınç, bekleme zamanı, RE elementi cinsi ve miktarı parametrelerinin optimizasyonu sağlanmıştır. Sonrasında sentezlenecek sinoite fosfor tozlarının faz içeriği ve miktarları X-ışını kırınımı (XRD) ve Rietveld analizi ile belirlenmiştir. Numunelerin uyarılma ve yayınım dalga boylarını içeren fotolüminesans (PL) analizi ile katodolüminesans (CL) spektrometresi ve mikroyapı incelemeleri ise taramalı ve geçirimli elektron mikroskopları (SEM ve TEM) ile gerçekleştirilmiştir. Sinoit fazına molce %0.02-%0.12 aralığında değişen miktarlarda RE (Eu+2/+3, Sm+3, Yb+3, Ce+3/+4, Nd+3, Pr+3 ve Tb+3) katkılanmış ve 400-700 nm arasında farklı dalga boylarında yayınımlar sergileyen sinoit fosfor malzemesi başarıyla üretilmiştir. Anahtar Sözcükler: Katı hal aydınlatma (SSL), Silikon oksinitrür, Si2N2O, Sinoit, Fosfor.