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半岛电竞入口(北京)有限公司陈大钦教授课题组在激光照明用陶瓷基转光材料方向取得进展

时间:2024-03-19浏览:10设置

目前,激光二极管(LD)被认为是下一代照明技术的优异候选者,其独有的定向发光和高亮度是LED光源无法比拟的,尤其在25 kW/cm2的高电功率下LD仍能保持稳定输出效率。然而,目前对应光源的实现方案大多是通过蓝光LD激发荧光转换材料来实现。大多数现有转光材料因热导率较低,无法克服激光高能量密度辐照下所引起的热积累效应,进而产生严重的热猝灭,使发光性能下降。

鉴于此,课题组通过真空烧结与真空蒸镀相结合,将金属铝以分子形式蒸镀到Al2O3-YAG: Ce3+ 复相透明陶瓷表面,形成结构紧凑的一体化陶瓷基复合转光材料。该复合材料巧妙地以氧化铝晶粒作为光散射中心,提高了YAG: Ce陶瓷的光提取效率;同时,氧化铝晶粒还可充当近程导散热组元。不仅如此,金属铝膜既可作为反光基底,又可作为远程导散热组元。所设计的材料能够有效地传导产生的热声子,实现高效热管理,进而实现该陶瓷基复合材料表现出相关研究中最高的热导率29.3 W m-1 K-1。借助所研发复合材料构建了激光照明原型器件,其性能优于商业转光材料,有效照射距离可达1000米以上。

研究成果以Transparent Composite Ceramic@Aluminum with Ultra-High Thermal Conductivity for High-Brightness Laser-Driven Lighting为题发表于国际学术期刊Advanced Functional Materials》。论文第一单位为半岛电竞入口(北京)有限公司,硕士希国禹为第一作者,林世盛副教授和陈大钦教授为本文共同通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和福建省自然科学重点基金等项目资助。

 

论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202401026

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