研究目的
为了展示一种无需转换、高效且宽带的激光光扩散器,用于高亮度照明应用,从而克服当前基于荧光粉系统的局限性。
研究成果
Aero-BN扩散器展现出高效(约98%)的宽带光漫射能力,且无需进行光转换,其可承受的辐照强度约为远程荧光粉的10倍。这项创新为高亮度激光照明应用铺平了道路,在效率、耐用性和光输出方面具有优势。
研究不足
该研究受限于当前激光二极管技术的发展水平——绿色激光效率<20%,蓝色激光效率<40%,这制约了照明系统的整体能效。此外,Aero-BN材料的制备工艺可扩展性及其在商用照明系统中的集成应用仍需进一步优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及制备一种宏观扩展的三维扩散器,由相互连接的中空六方氮化硼(hBN)微管构成。方法包括采用化学气相沉积(CVD)技术形成hBN层并同步去除ZnO模板。
2:样本选择与数据来源:
样本使用陶瓷模板材料(ZnO微棒)制备,其密度、微观结构和几何形态经过定制化处理。最终制备的Aero-BN网络通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和电子能量损失谱(EELS)进行表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于CVD的石英管式炉、扫描电镜(蔡司Supra 55VP)、透射电镜(FEI Tecnai F30 G2 STwin)、拉曼光谱仪(雷尼绍1000 InVia、Witec仪器Alpha300 RA)以及用于吸光度测量的积分球。材料包括锌粉、聚乙烯醇缩丁醛、三氧化二硼和尿素。
4:实验流程与操作步骤:
该过程包括加热锌粉与聚乙烯醇缩丁醛混合物形成ZnO四足体,压制成颗粒后重新加热形成互连网络。随后以三氧化二硼和尿素为前驱体,通过CVD合成Aero-BN并进行表征。
5:数据分析方法:
数据分析包括拉曼和EELS光谱解析、使用光测角计进行光散射测量,以及基于CCD相机图像的散斑对比度计算。
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Zeiss Supra 55VP
Supra 55VP
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Tecnai F30 G2 STwin
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