Люминесцирующий состав

09) (И) 09 К 11/08 Э ТВУ 33 66665/23-2618.12.8107.09.83. Бюп, Иф 33Б. В. Черновец, Г. П. ДубровсИ, Н, НечаеваЛенинградский ордена Ленина попитекий институт им, М, И, Калинина621.3.032.35:661,55 (088,8)1, Патент США % 3036014,52-301,4, опубпик. 1976Гайдо Г. К, Синтез и люминесцент-.свойства попупроводниковых нитрцдов.на соиск. учен. степени канд. техн,Л,) 1973, (ЛПИ). ЩИЙ СОСТА рической коащего кремни иэ группы па й с я тем, к чен й,(46) (72) кий и (71) ничес (53) ости свеоактиватношени 6) 2,0 - 8,0 0,8. - 8,8 ные наук тапьное СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ САНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВ(54) (57) ЛЮМИНЕСБИРУЮ на основе нитрида с тетраэд ординацией катионов, содерж активированного элементом танидов, о тли ча юши х- что, с целью повышения;ярон дополнительно содержит кислород при следующем со понентов, мас.%:Зпемент из группы лантанидовКислородНитрид с тетраэдрической координацией катионов, содержащий крем- ний2,0 - 8,0 О;8 - 8,8 1 10399Изобретение относится к технике люминофоров, а именно к люминесцирующимсоставам на основе нитридов с тетраэдрической координацией катионов, активирован,ных лантанщцами которые используются в качестве люминесцентных покрытийв электроннолучевых приборах и визуализаторах потоков частиц с высокиьи энергия-ми,Известен люминесцирующий состав на 0основе нитридв алюминия, активированногоевропием и самарием, с излучением вкрасной обпасти спектра 1 .Недостатком данного состава являетсянизкая яркость его люминесценции,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является люминесцируюший состав на основе нитрида кремнияс тетраэдрической координацией катионов,активированный элементом из группы лантанидов - самарием или европием, с концентрацией активаторов 0,01 10,00 ат.%2.Недостатком известного люминесцирую-,щего состава является низкая яркость свечения его, что не соответствует требо .ваииям, предъявляемым в настоящее времяк подобным люминофорам,Целью изобретения является повышение яркости свечения люминесцируюшегосостава на основе нитрида с тетраэдричес 30кой координацией катионов, содержащегокремний, активированного элементом изгруппы лантанидов,Поставленная цель достигается тем,что люминесцируюший состав на основенитрида с тетраэдрической координацией35катионов, содержашего кремний, активированного элементом из группы лантанидов,дополнительно содержит соактиваторЮслород при следуюшем соотношении ком 40понентов, мас%:Элемент из группылантанидовКислородНитрид с тетра 45эдрической координацией катионов, содержащийкремний ОстальноеПредпагаемый люми несцируюший состав обеспечивает повышение яркости све 50чения в 4-20 раз по сравнению с извест.ным составом,Это обеспечивается благодаря использованию соактиватора - киспорода в ко личестве 0,8 - 8,8 мас, %, При этом оптимальность указанных концентраций кислорода определяется необходимостью попу 51 2;чения максимальной яркости свечения лю.фминесциру юшего состава.физико - химическая сущность изобретения заключается .в том, что при одновременном легировании нитридов с тетраэдрической координацией катионовповышается,растворимость лантанидов в нитридной основе за счет того, что кислород хорошорастворяется в нитридах и образует с катионами основания прочные связи, а вселантаниды образуют с кислородом устойчи,вые соединения, Кроме того, эффективныйионный радиус кислорода на 6% меньшерадиуса азота, что способствует выпдпнению принципа компенсации объема.Люминесцируюшие составы .могутбыть на основе соединений типа 51 Й 4МЯБМ и- скалона ( Б, АР )( О, Й )4 . Вкачествелантанкцавсоставепредлагаемого люминесцирующего материала могут быть использованы европий,,иттербий н самарий.Образование люми несцирующего составана основе б ф 4П р и м е р, Смесь порошков нитридакремния и хлорида иттербия, содержащаяв пересчете на иттербий 6,0 мас. % акти,ватора, в расчете на 10 г загрузки наг-,ревают в потоке аммиака с расходом1 10 5 м/с со скоростью нагрева 01 К/сдо 1720 К. Начиная с температуры1370 К в реактор подают кислород с расходом 210 м /с с. 20%-ным избытком-8 Эпо отношению к тому его количеству,которое идет на реакцию,Поспе выдержки в течение 2 ч при1720 К печь охлаждают со скоростью0,1 Ус до комнатной температуры.В результате получают люминесцируюший продукт состав которого соответствует.следующей эмпирической формуле 54 й 4,ЧЬОИнтенсивность его фотодюминесценции составляет 100 отн.едчто в 20 раэ превы-,шает интенсивность свечения известногоматериала.В табп, 1 приводятся данные по спектральным свойствам люминесцирующих составов на основе 5 4полученных:.:дпя различных содержаний активаторов икислорода. Синтез дюминесцируюшего материала на основе М 51 8 1, активированного лантанидом и соактивированного кислородом, осушествляют следующим образом.Магний предварительно сплавляв 5 т с элементом из ряда лантанидова затем подученный сплав в виде порошка смешивают с порошком кремния и прокаливают,0 Ч 2,0 ф 10 5 0 0 3 1039951 4при 1000 К в атмосфере аргона в тече- тавы, полученные без ОО, являютние одного часа, ся по сушеству образцами 8 И, актиПриготовленный таким образом силИцид вированными лантанидами с использованиеммагния с примесью лантанида нагреваЮт в,соответствуюшего активатора.смеси аммиака и кислорода до 1750 К 5 В таблЗ приводятсяпримерылюминеси выдерживают при этой температуре в пирующих составов на основе 3 - сиалотечение 0,5 ч.нов.В табл. 2 приводятся данные, характеризующие спектральные свойства поцучрн-" Таким образом, приведенные данныеГных люминесцирующих составов на осноне щ 0 показывают, что люмннесцируюшие составЫМфб Йрпо. изобретению обеспечивают повышение- яркости катионов с тетраэдрической координацией катионов в 4-20 раэ по сравнесистеме (5,А 0) ( О, й ) проводится нию с известными материалами,путем нагревания смеси порошков Кремйия.Технико-экономический эффект нзобре 15, оксида алюминия и оксида лантанида в,: тения определяется повышенной яркостьюатмосфере азота и водорода до 1670; К, люминесцируюЬнх составов на основе нивыдержке при этой температуре в течение 2 чтридов с тетраэдрической координацией ка.последуюшего нагрева до 17.20 К с.ай тионов при высокой химической и термичесдержкой при ней в течение 1 ч, Затем:-, ческой устойчивости, что делает их пер 20печь с загрузкой охлаждается,перспективными для использования в разПоскопьку кислород является структур- личных отраслях электронно-оптическойным компонентом Р - сиалонов, то сов-;, промышленности,ТаблицаЗ Предка гаемы 6 3,2 Извесный 90 7 2 Редакто О. Т 25 Тираж 6:39НИИ ПИ Государстиеаеегепо дедам иаеремиий13035, Москва, Ж 35,) Подвиснеекемитета СССРи открытыйРаушсная наб., д ка П "Патент,", г. Ужгород,1 роектна я ил Сеставютеаь В, Бвкевеиьиввцика Танкред:М;Гергель Керрек