Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора
Описана модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии, с помощью которой можно определять вероятность перекрытия площадей микрочастиц фотолюминофора. С помощью данной модели, экспериментально вычислен спектр объемного коэффициента поглощения (в области примесного поглощения) среднего микрокри...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2011
|
| Schriftenreihe: | Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116706 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора / Д.Н. Хмиль, А.М. Камуз, В.Г. Камуз, Н.Г. Алексенко, О.А. Камуз // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2011. — Вип. 46. — С. 119-125. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-116706 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1167062017-05-14T03:02:35Z Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора Камуз, А.М. Камуз, В.Г. Алексенко, Н.Г. Хмиль, Д.Н. Камуз, О.А. Описана модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии, с помощью которой можно определять вероятность перекрытия площадей микрочастиц фотолюминофора. С помощью данной модели, экспериментально вычислен спектр объемного коэффициента поглощения (в области примесного поглощения) среднего микрокристаллика фотолюминофора на основе галлий-гадолиниевого граната. A model of the composite phosphor slurry film is described, which can be used for the determination of probability of microcrystal phosphor area overlapping. Using this model, the experimental spectrum was calculated for the volumetric absorption coefficient of average-sized phosphor microcrystal on the basis of gallium-gadolinium garnet. 2011 Article Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора / Д.Н. Хмиль, А.М. Камуз, В.Г. Камуз, Н.Г. Алексенко, О.А. Камуз // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2011. — Вип. 46. — С. 119-125. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 0233-7577 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116706 ru Оптоэлектроника и полупроводниковая техника Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Описана модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии, с помощью которой можно определять вероятность перекрытия площадей микрочастиц фотолюминофора. С помощью данной модели, экспериментально вычислен спектр объемного коэффициента поглощения (в области примесного поглощения) среднего микрокристаллика фотолюминофора на основе галлий-гадолиниевого граната. |
| format |
Article |
| author |
Камуз, А.М. Камуз, В.Г. Алексенко, Н.Г. Хмиль, Д.Н. Камуз, О.А. |
| spellingShingle |
Камуз, А.М. Камуз, В.Г. Алексенко, Н.Г. Хмиль, Д.Н. Камуз, О.А. Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
| author_facet |
Камуз, А.М. Камуз, В.Г. Алексенко, Н.Г. Хмиль, Д.Н. Камуз, О.А. |
| author_sort |
Камуз, А.М. |
| title |
Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора |
| title_short |
Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора |
| title_full |
Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора |
| title_fullStr |
Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора |
| title_full_unstemmed |
Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора |
| title_sort |
модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2011 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116706 |
| citation_txt |
Модель композитной пленки фотолюминофорной суспензии и определение коэффициента поглощения среднего микрокристаллика фотолюминофора / Д.Н. Хмиль, А.М. Камуз, В.Г. Камуз, Н.Г. Алексенко, О.А. Камуз // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника: Сб. научн. тр. — 2011. — Вип. 46. — С. 119-125. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| series |
Оптоэлектроника и полупроводниковая техника |
| work_keys_str_mv |
AT kamuzam modelʹkompozitnojplenkifotolûminofornojsuspenziiiopredeleniekoéfficientapogloŝeniâsrednegomikrokristallikafotolûminofora AT kamuzvg modelʹkompozitnojplenkifotolûminofornojsuspenziiiopredeleniekoéfficientapogloŝeniâsrednegomikrokristallikafotolûminofora AT aleksenkong modelʹkompozitnojplenkifotolûminofornojsuspenziiiopredeleniekoéfficientapogloŝeniâsrednegomikrokristallikafotolûminofora AT hmilʹdn modelʹkompozitnojplenkifotolûminofornojsuspenziiiopredeleniekoéfficientapogloŝeniâsrednegomikrokristallikafotolûminofora AT kamuzoa modelʹkompozitnojplenkifotolûminofornojsuspenziiiopredeleniekoéfficientapogloŝeniâsrednegomikrokristallikafotolûminofora |
| first_indexed |
2025-07-08T10:55:20Z |
| last_indexed |
2025-07-08T10:55:20Z |
| _version_ |
1837075924420395008 |
| fulltext |
ISSN 0233-7577. Oïòîýëåêòðîíèêà è ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ òåõíèêà, 2011, âûï. 46 119
ÓÄÊ 535.341.08
. . , . . , . . ,
. . , . .
Îïèñàíà ìîäåëü êîìïîçèòíîé ïëåíêè ôîòîëþìèíîôîðíîé ñóñïåíçèè,
ñ ïîìîùüþ êîòîðîé ìîæíî îïðåäåëÿòü âåðîÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ ïëîùàäåé ìèêðî÷àñ-
òèö ôîòîëþìèíîôîðà. Ñ ïîìîùüþ äàííîé ìîäåëè, ýêñïåðèìåíòàëüíî âû÷èñëåí ñïåêòð
îáúåìíîãî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ (â îáëàñòè ïðèìåñíîãî ïîãëîùåíèÿ) ñðåäíåãî
ìèêðîêðèñòàëëèêà ôîòîëþìèíîôîðà íà îñíîâå ãàëëèé-ãàäîëèíèåâîãî ãðàíàòà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ, ôîòîëþìèíîôîð, áåëûé ñâåòîäèîä,
ãàëëèé-ãàäîëèíèåâûé ãðàíàò.
 ñâåðõúÿðêèõ áåëûõ ñâåòîäèîäàõ â îñíîâíîì èñïîëüçóåòñÿ
ôîòîëþìèíîôîðû íà îñíîâå ãðàíàòîâ, ëåãèðîâàííûõ öåðèåì. Íà ñåãî-
äíÿøíèé äåíü ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ôîòîëþìèíîôîðîâ ÿâëÿåòñÿ åäèíñò-
âåííûì ìåòîäîì, êîòîðûé ïîçâîëÿåò ëèøü êà÷åñòâåííî îïðåäåëÿòü îï-
òè÷åñêèå ïàðàìåòðû ôîòîëþìèíîôîðîâ. Ýòîé èíôîðìàöèè íåäîñòàòî÷-
íî äëÿ ðàçðàáîòêè íîâûõ ôîòîëþìèíîôîðîâ.
×òîáû ïîëó÷èòü âûñîêîýôôåêòèâíûå ôîòîëþìèíîôîðû, êîòîðûå
áóäóò èñïîëüçîâàòñÿ â áåëûõ ñâåòîäèîäàõ, òðåáóåòñÿ îòðàáîòêà òåõíîëî-
ãèè èõ ñèíòåçà. Ïîýòîìó íóæíû íîâûå ìåòîäû, êîëè÷åñòâåííî îïðåäå-
ëÿþùèå îïòè÷åñêèå ïàðàìåòðû ôîòîëþìèíîôîðîâ, ñðåäè êîòîðûõ ìîæíî
îòìåòèòü îáúåìíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ (ÎÊÏ).
 äàííîé ðàáîòå ðàññìàòðèâàþòñÿ ìîäåëü ïëåíêè ñ ôîòîëþìèíîôî-
ðîì è íîâûé ìåòîä êîëè÷åñòâåííîãî èçìåðåíèÿ ÎÊÏ ìèêðî÷àñòèö (çå-
ðåí) ôîòîëþìèíîôîðîâ, õàîòè÷åñêè ðàñïðåäåëåííûõ â áèíäåðå.
Ïîñòðîèì ìîäåëü ïëåíêè ñ ôîòîëþìèíîôîðîì ñëåäóþùèì
îáðàçîì. Âûðåæåì èç ïëåíêè ïðÿìîóãîëüíûé ïàðàëëåëåïèïåä âûñîòîé
H è îñíîâàíèåì â âèäå êâàäðàòà ïëîùàäüþ S (ðèñ. 1). Ðàçäåëèì ïàðàë-
ëåëåïèïåä ïëîñêîñòÿìè, ïàðàëëåëüíûìè îñíîâàíèþ, íà ñëîè P1, P2,
P3, ... , PN ñ òîëùèíàìè, ðàâíûìè ñðåäíåìó äèàìåòðó çåðåí (a) ôîòîëþ-
ìèíîôîðà.
Ðàçäåëèì ñëîé P1 íà ýëåìåíòàðíûå ÿ÷åéêè ñ ïëîùàäÿìè îñíîâàíèé,
ðàâíûìè 2
0 as . Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî êîëè÷åñòâî ýëåìåíòàðíûõ ÿ÷ååê â
ñëîå P1 ðàâíî M (î÷åâèäíî, ÷òî MsS 0 ) è êàæäàÿ ìèêðî÷àñòèöà ïî-
ðîøêà ôîòîëþìèíîôîðà èìååò êóáè÷åñêóþ ôîðìó, à åå îáúåì ðàâåí
îáúåìó ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè. Ïóñòü êîëè÷åñòâî êóáè÷åñêèõ ìèêðî-
÷àñòèö â ñëîå P1 � n (n<M). Ñóììû ïëîùàäåé âñåõ ÷àñòèö è ñâîáîä-
íûõ (íåçàíÿòûõ ìèêðî÷àñòèöàìè) ýëåìåíòàðíûõ ÿ÷ååê â ñëîå P1 ñîñòàâ-
ëÿþò nsS 0
)1(
÷ è )(0
)1(
ï nMsS , ñîîòâåòñòâåííî, )1(
ï
)1(
÷
)1( SSS . Åñëè
© Ä.Í. Õìèëü, À.Ì. Êàìóç, Â.Ã. Êàìóç, Í.Ã. Àëåêñåíêî, Î.À. Êàìóç, 2011
120
Ðèñ. 1. Ñõåìàòè÷åñêèé âèä øåñòèñëîéíîé
ìîäåëè êîìïîçèòíîé ïëåíêè ôîòîëþìè-
íîôîðíîé ñóñïåíçèè
êîíöåíòðàöèÿ ìèêðî÷àñòèö K â
ñëîå P1
ðàâíà
M
n
Ms
ns
S
S
K
0
0÷ ,
òî êîíöåíòðàöèÿ ñâîáîäíûõ ýëåìåí-
òàðíûõ ÿ÷ååê �
S
Sï
Ms
nMs
0
0 )(
K
M
NM
1 [1].
Ïîñêîëüêó â ïàðàëëåëåïèïåäå ìèêðî÷àñòèöû ðàñïîëîæåíû õàîòè÷å-
ñêè, òî â äðóãèõ ñëîÿõ P2, ..., PN ñóììû ïëîùàäåé âñåõ ÷àñòèö (èëè
ïëîùàäü ÷àñòèö) è ñâîáîäíûõ ýëåìåíòàðíûõ ÿ÷ååê (èëè ïëîùàäü ïóñ-
òûõ ÿ÷ååê) èìåþò îäèíàêîâûå çíà÷åíèÿ: nsSSS n
0
)(
÷
)2(
÷
)1(
÷ è
)(0
)(
ï
)2(
ï
)1(
ï nMsSSS n .
Èòàê, åñëè ïàðàëëåëåïèïåä ðàçäåëåí íà N ñëîåâ, òî â N ñëîÿõ ñî-
äåðæèòñÿ N ïëîùàäåé ÷àñòèö è N ïëîùàäåé ïóñòûõ ÿ÷ååê, ò.å. N2 ïëî-
ùàäåé. Ñïðîåêòèðóåì N2 ïëîùàäåé íà ïëîñêîñòü îñíîâàíèÿ ïàðàëëå-
ëåïèïåäà è íàéäåì ïëîùàäè ïåðåêðûòèÿ ïðîåêöèé ïëîùàäåé ÷àñòèö è
ïðîåêöèè ïëîùàäåé ïóñòûõ ÿ÷ååê ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ïóñòü íà ñëîé P1
ïàäàåò íîðìàëüíî ïó÷îê ïëîñêîïàðàëëåëüíîãî ñâåòà (íà ðèñ. 1 ñâåò ðàñ-
ïðîñòðàíÿåòñÿ ñíèçó ââåðõ) ñ ñèëîé èíòåíñèâíîñòè ñâåòà I0 è ïëîòíî-
ñòüþ èíòåíñèâíîñòè ñâåòà
S
I 0 . Èç ãåîìåòðè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ âåðîÿò-
íîñòè ñëåäóåò, ÷òî
S
S )1(
ï � âåðîÿòíîñòü ïðîõîæäåíèÿ ëó÷åé ïó÷êà ñâåòà
ìèìî ÷àñòèö ïîðîøêà (ò. å.
S
S )1(
ï îïðåäåëÿåò äîëþ ïó÷êà ñâåòà, ïðîõî-
äÿùåãî ìèìî ÷àñòèö), à
S
S )1(
÷ � âåðîÿòíîñòü ïîïàäàíèÿ ëó÷åé ïëîñêîïà-
ðàëëåëüíîãî ïó÷êà íà ÷àñòèöû (ò. å.
S
S )1(
÷ îïðåäåëÿåò äîëþ ïó÷êà ñâåòà,
ïîïàäàþùåãî íà ìèêðî÷àñòèöû). Äèôðàêöèþ ñâåòà íà ìèêðî÷àñòèöàõ
ó÷èòûâàòü íå áóäåì.
Äîáàâèì ê ñëîþ P1 ñëîé P2 è íàéäåì âåðîÿòíîñòè ïåðåêðûòèÿ ïðî-
åêöèé ïëîùàäåé ïóñòûõ ÿ÷ååê è ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà ñëîÿ P2 ñ P1,
ò.å. âåðîÿòíîñòè ïåðåêðûòèÿ ïëîùàäåé Sï
(2) è Sï
(1), Sï
(2) è S÷
(1), S÷
(2) è Sï
(1),
S÷
(2) è S÷
(1).
Òàê êàê â ñëîÿõ P1 è P2 ÷àñòèöû è ïóñòûå ìåñòà ðàñïîëîæåíû õàîòè-
÷åñêè, òî âåðîÿòíîñòè ïåðåêðûòèÿ ïëîùàäåé Sï
(2) è Sï
(1), Sï
(2) è S÷
(1), S÷
(2)
è Sï
(1), S÷
(2) è S÷
(1) ðàâíû ïðîèçâåäåíèþ ñîîòâåòñòâóþùèõ âåðîÿòíîñ-
òåé, ò.å.
S
S
S
S
S
S )1(
ï
)2(
ï
)1,2(
ï.ï ,
S
S
S
S
S
S )1(
÷
)2(
ï
)1,2(
ï.÷ ,
121
S
S
S
S
S
S )1(
ï
)2(
÷
)1,2(
÷.ï ,
S
S
S
S
S
S )1(
÷
)2(
÷
)1,2(
÷.÷ ,
ãäå
S
S )1,2(
ï.ï � âåðîÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ îáëàñòåé Sï
(2) è Sï
(1);
S
S )1,2(
ï.÷ � âåðî-
ÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ îáëàñòåé Sï
(2) è S÷
(1);
S
S )1,2(
÷.ï � âåðîÿòíîñòü ïåðåêðû-
òèÿ îáëàñòåé S÷
(2) è Sï
(1);
S
S )1,2(
÷.÷ � âåðîÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ îáëàñòåé S÷
(2)
è S÷
(1) [2]. Òîãäà 2
)1,2(
ï.ï )1()1)(1( KKK
S
S
, )1(
)1,2(
ï.÷ KK
S
S
,
)1(
)1,2(
÷.ï KK
S
S
, 2
)1,2(
÷.÷ KKK
S
S
. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïëîùàäåé ïåðåêðû-
òèÿ íåîáõîäèìî ñîîòâåòñòâóþùóþ âåðîÿòíîñòü óìíîæèòü íà ïîëíóþ ïëî-
ùàäü S. Íàïðèìåð, SKS 2)1,2(
ï.ï )1( , KSKS )1()1,2(
ï.÷ , KSKS )1()1,2(
÷.ï ,
SKS 2)1,2(
÷.÷ .
Êàê âèäèì, ïðîåêöèè ïëîùàäåé ïóñòûõ ÿ÷ååê è ÷àñòèö ôîòîëþìè-
íîôîðà ñëîÿ P1 ñîñòîÿò èç äâóõ ÷àñòåé: )1(
ïS è )1(
÷S , à îò äâóõ ñëîåâ (ñëîÿ
P1 è ñëîÿ P2) � èç ÷åòûðåõ ÷àñòåé: )1,2(
ï.ïS , )1,2(
ï.÷S , )1,2(
÷.ïS è )1,2(
÷.÷S . Ïîñêîëüêó
)1,2(
ï.÷S KSKS )1()1,2(
÷.ï , òî
KSKSKSSSS )1()1( 2)1,2(
÷.÷
)1,2(
ï.÷
)1,2(
÷.ï
)1,2(
ï.ï
SKKKKSSKKSK ])1(2)1[()1( 222 .
Òåïåðü ëó÷è ïëîñêîïàðàëëåëüíîãî ïó÷êà ñâåòà áóäóò ïðîõîäèòü ÷åðåç
òðè ïëîùàäè (ïîñëå äîáàâëåíèÿ ñëîÿ P2 ê ñëîþ P1), êîòîðûå ñîîòâåòñò-
âåííî ðàâíû SK 2)1( , )1(2 KKS è SK 2 . Èíûìè ñëîâàìè, ëó÷è ñâåòà
áóäóò ïðîõîäèòü ÷åðåç äâå ïóñòûå ÿ÷åéêè (ïëîùàäü SK 2)1( ), ÷åðåç îä-
íó ïóñòóþ ÿ÷åéêó è îäíó ÷àñòèöó ôîòîëþìèíîôîðà (ïëîùàäü
)1(2 KKS ) è ÷åðåç äâå ÷àñòèöû ôîòîëþìèíîôîðà (ïëîùàäü SK 2 ). Áó-
äåì ñ÷èòàòü, ÷òî ïóñòûå ÿ÷åéêè íå ïîãëîùàþò ñâåò. Òîãäà èíòåíñèâ-
íîñòü ñâåòà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ïåðâóþ, âòîðóþ è òðåòüþ îáëàñòè, ñîîò-
âåòñòâåííî ñîñòàâëÿåò:
2
0
20
ï.ï )1()1( KISK
S
I
I ,
aa eKKIeKKS
S
I
I )1(2)1(2 0
0
ï.÷ ,
aa eSKIeSK
S
I
I 22
0
220
÷.÷ )( .
Çäåñü � îáúåìíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ äëÿ ñðåäíåé ìèêðî÷àñ-
òèöû.
Åñëè ê äâóì ñëîÿì äîáàâèòü òðåòèé ñëîé, ñîñòîÿùèé èç äâóõ ïëîùà-
äåé ( )3(
ïS è )3(
÷S ), òî ýòè äâå ïëîùàäè òðåòüåãî ñëîÿ áóäóò ïåðåêðûâàòüñÿ
ñ ÷åòûðüìÿ ïðîåêöèÿìè ïëîùàäåé îò äâóõ ñëîåâ P1 è P2.
122
Âåðîÿòíîñòè ïåðåêðûòèÿ ïëîùàäåé )3(
ïS è )3(
÷S ñ ïðîåêöèÿìè ïëî-
ùàäåé )1,2(
ï.ïS , )1,2(
ï.÷S , )1,2(
÷.ïS è )1,2(
÷.÷S ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî
32
)21(
ï.ï
)3(
ï
)321(
ï.ï.ï )1()1)(1( KKK
S
S
S
S
S
S
,
2
)21(
ï.÷
)3(
ï
)321(
ï.ï.÷ )1()1)(1( KKKKK
S
S
S
S
S
S
,
2
)21(
÷.ï
)3(
ï
)321(
ï.÷.ï )1()1)(1( KKKKK
S
S
S
S
S
S
,
)1(2
)21(
÷.÷
)3(
ï
)321(
ï.÷.÷ KK
S
S
S
S
S
S
,
2
)21(
ï.ï
)3(
÷
)321(
÷.ï.ï )1( KK
S
S
S
S
S
S
,
)1(2
)21(
ï.÷
)3(
÷
)321(
÷.ï.÷ KK
S
S
S
S
S
S
,
)1(2
)21(
÷.ï
)3(
÷
)321(
÷.÷.ï KK
S
S
S
S
S
S
,
32
)21(
÷.÷.ï
)3(
÷
)321(
÷.÷.÷ KKK
S
S
S
S
S
S
.
Òàê êàê ])1([ 2)321(
÷.ï.ï
)321(
ï.÷.ï
)321(
ï.ï.÷ KKSSSS è )321(
÷.÷.ï
)321(
÷.ï.÷
)321(
ï.÷.÷ SSS
)]1([ 2 KKS , òî
)321(
÷.÷.÷
)321(
÷.÷.ï
)321(
÷.ï.÷
)321(
ï.÷.÷
)321(
÷.ï.ï
)321(
ï.÷.ï
)321(
ï.ï.÷
)321(
ï.ï.ï SSSSSSSS
SKKKKKKS ])1(3)1(3)1[( 323 .
Òåïåðü ëó÷è ïëîñêîïàðàëëåëüíîãî ïó÷êà ñâåòà áóäóò ïðîõîäèòü ÷åðåç
÷åòûðå ïëîùàäè (ïîñëå äîáàâëåíèÿ ñëîÿ P3 ê ñëîÿì P2 è P1), êîòîðûå
ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî 3)1( KS , 2)1(3 KKS , )1(3 KKS è 3SK [1,2].
Ïðè ýòîì ëó÷è ñâåòà ïðîõîäÿò ÷åðåç òðè ïóñòûå ÿ÷åéêè (ïëîùàäü 3)1( KS ),
÷åðåç äâå ïóñòûõ ÿ÷åéêè è îäíó ÷àñòèöó (ïëîùàäü 2)1(3 KKS ), ÷åðåç
îäíó ïóñòóþ ÿ÷åéêó è äâå ÷àñòèöû (ïëîùàäü ))1(3 KKS , ÷åðåç òðè
÷àñòèöû (ïëîùàäü 3SK ).
Òîãäà ÷åðåç ïåðâóþ, âòîðóþ, òðåòüþ è ÷åòâåðòóþ îáëàñòè ïðîéäåò
ñâåò èíòåíñèâíîñòüþ ñîîòâåòñòâåííî
3
0
30
ï.ï.ï )1(])1([ KIKS
S
I
I ,
aa eKKIeKKS
S
I
I 2
0
20
ï.ï.÷ )1(3])1(3[ ,
123
Ðèñ. 2. Âåðîÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà â øåñòèñëîéíîé ïëåíêå ñ
êîíöåíòðàöèåé ôîòîëþìèíîôîðà, %: à � 30; á � 60
aa eKKIeKKS
S
I
I 22
0
220
ï.÷.÷ )1(3)]1(3[ ,
aa eKSIeSK
S
I
I 33
0
330
÷.÷.÷ 3][ .
Àíàëîãè÷íî îïðåäåëåíû ïëîùàäè ïåðåêðûòèÿ ïðîåêöèé ïëîùàäåé
ïóñòûõ ÿ÷ååê è ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà îò 4-õ, 5-òè è ò.ä. ñëîåâ. Çàòåì
áûëî âûâåäåíî ìíåìîíè÷åñêîå ïðàâèëî îïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòåé ïå-
ðåêðûòèÿ ïëîùàäåé ïóñòûõ ÿ÷ååê è ÷àñòèö îò N ñëîåâ.
 íàøåì ìåòîäå ñíà÷àëà èçìåðÿåòñÿ êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ
ïëåíêè ñóñïåíçèè ôîòîëþìèíîôîðà a ñ ïîìîùüþ ìåòîäà äâóõ òîëùèí.
Çàòåì çàïèñûâàåòñÿ ðàâåíñòâî âèäà (íàïðèìåð, äëÿ 6-òè ñëîåâ)
aaad eKKeKKeKKKe 33324256)( )1(20)1(15)1(6)1(
aaa eKeKKeKK 6655424 )1(6)1(15 .
Çäåñü d = (d2 � d1) = 6a � ðàçíèöà òîëùèí äâóõ ïëåíîê (d2, d1 � ñîîò-
âåòñòâåííî òîëùèíà âòîðîé è ïåðâîé ïëåíîê); , , a è Ê � ñîîòâåòñò-
âåííî ñðåäíèé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ïëåíêè ñóñïåíçèè ôîòîëþìè-
íîôîðà, îáúåìíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ìèêðîêðèñòàëëèêîâ (çå-
ðåí) ôîòîëþìèíîôîðà, ñðåäíèé ðàçìåð çåðåí è êîíöåíòðàöèÿ ÷àñòèö
ôîòîëþìèíîôîðà â ïëåíêå.  ëåâîé ÷àñòè ðàâåíñòâà íàõîäÿòñÿ ïàðàìåò-
ðû ïëåíêè, â ïðàâîé � ïàðàìåòðû ìèêðîêðèñòàëëèêîâ. Íà ðèñ. 2 ïðè-
âåäåíà âåðîÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ äëÿ øåñòèñëîéíîé ïëåíêè ñ êîíöåíòðà-
öèÿìè ôîòîëþìèíîôîðà 30 è 60 %.
Ïîñêîëüêó çíà÷åíèÿ âñåõ ïàðàìåòðîâ ( , d, a è Ê) èçâåñòíû, òî èç
ïîñëåäíåãî ðàâåíñòâà ìîæíî îïðåäåëèòü êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ
ìèêðîêðèñòàëëèêîâ . Îòìåòèì, ÷òî â ýòîì ðàâåíñòâå äëÿ øåñòèñëîé-
íîé ïëåíêè çíà÷åíèå (1�Ê)6 ðàâíî ïðîåêòèâíîé ïëîùàäè òîëüêî îò
ïóñòûõ ÿ÷ååê, à 5)1(6 KK , 42 )1(15 KK , 33 )1(20 KK , 24 )1(15 KK ,
)1(6 5 KK è 6K ðàâíû ïðîåêòèâíûì ïëîùàäÿì ïåðåêðûòèÿ, êîòîðûå
âîçíèêàþò ñîîòâåòñòâåííî îò îäíîé, äâóõ, òðåõ, ÷åòûðåõ, ïÿòè è øåñòè
÷àñòèö.
Ëåâàÿ ÷àñòü ðàâåíñòâà � èíòåãðàëüíàÿ èíòåíñèâíîñòü ñâåòà, ïðîõîäÿ-
ùåãî ÷åðåç ïëîùàäü S øåñòèñëîéíîé ïëåíêè.  ïðàâîé ÷àñòè çàïèñàíû âå-
124
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü îáúåìíîãî êîýôôè-
öèåíòà ïîãëîùåíèÿ (1) ñðåäíèõ ìèêðî-
êðèñòàëëèêîâ ôîòîëþìèíîôîðà (äëÿ
d50 = 5 ìêì), à òàêæå êîýôôèöèåíòà ïî-
ãëîùåíèÿ (2) êîìïîçèòíîé ïëåíêè ôî-
òîëþìèíîôîðíîé ñóñïåíçèè, îïðåäå-
ëåííîãî ìåòîäîì äâóõ òîëùèí, îò äëèíû
âîëíû
ëè÷èíû ñåìè ïàðöèàëüíûõ ñâåòîâûõ ïîòîêîâ, êîòîðûå ïðîõîäÿò ÷åðåç
øåñòü ïåðåêðûâàþùèõñÿ ñëîåâ, ñîñòîÿùèõ èç:
øåñòè ïóñòûõ ÿ÷ååê;
ïÿòè ïóñòûõ ÿ÷ååê è îäíîé ÷àñòèöû ôîòîëþìèíîôîðà;
÷åòûðåõ ïóñòûõ ÿ÷ååê è äâóõ ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà;
òðåõ ïóñòûõ ÿ÷ååê è òðåõ ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà;
äâóõ ïóñòûõ ÿ÷ååê è ÷åòûðåõ ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà;
îäíîé ïóñòîé ÿ÷åéêè è ïÿòè ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà;
øåñòè ÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà.
Ìîäåëü ïëåíêè ó÷èòûâàåò ïîãëîùåíèå, êîòîðîå âîçíèêàåò ïðè ïðî-
õîæäåíèè ñâåòà ÷åðåç îäíó, äâå, òðè, ÷åòûðå, ïÿòü è øåñòü ÷àñòèö, ÷òî
ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü îáúåìíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ñðåäíåé ìèê-
ðî÷àñòèöû.
Äàííàÿ ìîäåëü áûëà íàìè èñïîëüçîâàíà äëÿ èçìåðåíèÿ ñïåêòðà îáú-
åìíîãî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ôîòîëþìèíîôîðà ÔËÆ-7 (ãàëëèé-
ãàäîëèíèåâûé ãðàíàò) ñî ñðåäíèì ðàçìåðîì ìèêðî÷àñòèö 5 ìêì (ðèñ. 3).
Êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ íà äëèíå âîëíû 460 íì ðàâåí 775 ñì�1.
Êàê âèäíî èç ðèñ. 3, îáúåìíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ñðåäíèõ
ìèêðîêðèñòàëèêîâ íàìíîãî âûøå êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ êîìïî-
çèòíîé ïëåíêè ôîòîëþìèíîôîðíîé ñóñïåíçèè. Çíàíèå ÎÊÏ ôîòîëþ-
ìèíîôîðà ïîçâîëÿåò öåëåíàïðàâëåííî èçìåíÿòü åãî òåõíîëîãè÷åñêèå
ðåæèìû ñèíòåçà äëÿ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè.
Îòìåòèì, ÷òî â äàëüíåéøåì ïðåäïîëîãàåòñÿ äîðàáîòàòü äàííóþ ìî-
äåëü, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îíà ïîçâîëèò îïðåäåëÿòü ÎÊÏ íå òîëüêî äëÿ
ñðåäíåãî ðàçìåðà ÷àñòèö, íî è äëÿ âñåé äèñïåðñíîñòè. Ñëåäîâàòåëüíî, ñ
èñïîëüçîâàíèåì êîìïîçèòíîé ïëåíêè ôîòîëþìèíîôîðíîé ñóñïåíçèè
ìîæíî áóäåò íàõîäèòü êîíöåíòðàöèþ öåðèÿ â ìèêðîêðèñòàëèêàõ ôîòî-
ëþìèíîôîðîâ.
Ïîëó÷åííûå ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ ìèêðî÷àñòèö ôîòîëþ-
ìèíîôîðîâ ïîçâîëÿþò öåëåíàïðàâëåíî îïòèìèçèðîâàòü òåõíîëîãèþ ñèí-
òåçà ÈÀÃ-ôîòîëþìèíîôîðîâ.
 ñòàòüå ðàçðàáîòàíà ìîäåëü êîìïîçèòíîé ïëåíêè ôîòîëþìèíîôîð-
íîé ñóñïåíçèè, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü âåðîÿòíîñòü ïåðåêðûòèÿ
ïëîùàäåé ìèêðî÷àñòèö ôîòîëþìèíîôîðà.
Ñ ïîìîùüþ ìîäåëè âïåðâûå îïðåäåëåí ñïåêòð îáúåìíîãî êîýôôèöè-
åíòà ïîãëîùåíèÿ (â îáëàñòè ïðèìåñíîãî ïîãëîùåíèÿ) ñðåäíåãî ìèêðî-
êðèñòàëëèêà ôîòîëþìèíîôîðà íà îñíîâå ãàëëèé-ãàäîëèíèåâîãî ãðàíàòà.
125
D.N. Khmil, A.M. Kamuz, V.G. Kamuz, N.G. Aleksenko,
O.A. Kamuz
MODEL OF COMPOSITE FILM OF PHOSPHOR SLURRY AND
DETERMINATION OF VOLUMETRIC COEFFICIENT OF AVERAGE-
SIZED PHOSPHOR MICROCRYSTAL
A model of the composite phosphor slurry film is described, which can be
used for the determination of probability of microcrystal phosphor area overlapping. Using
this model, the experimental spectrum was calculated for the volumetric absorption coeffi-
cient of average-sized phosphor microcrystal on the basis of gallium-gadolinium garnet.
Keywords: absorption coefficient, photoluminophor, white light-emitting diode, gal-
lium-gadolinium garnet.
1. Ïèñüìåííûé Ä.Ò. Êîíñïåêò ëåêöèé ïî òåîðèè âåðîÿòíîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêîé ñòà-
òèñòèêå. � Ì.: Àéðèñ-ïðåññ, 2004. � 256 ñ.
2. Ãìóðìàí Â.Å. Òåîðèÿ âåðîÿòíîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòàòèñòèêà: Ó÷åá. ïîñîáèå
äëÿ âóçîâ. � Ì.: Âûñø. øê., 2003. � 479 ñ.
Èíñòèòóò ôèçèêè ïîëóïðîâîäíèêîâ Ïîëó÷åíî 08.04.2011
èì. Â.Å. Ëàøêàðåâà
ÍÀÍ Óêðàèíû
Ïðîñïåêò Íàóêè, 45
03028 Êèåâ
|