Luminescent CdS quantum dot-embedded glass for W-LED lighting and X-ray imaging

量子点 材料科学 发光 色度 光电子学 光致发光 荧光粉 闪烁体 无定形固体 纳米技术 光学 结晶学 化学 探测器 物理
作者
Zongliang Xiao,Yuhang Wang,Xiuxun Han,Li Lei,Xiangwei Xu,Shikun Qin,Zhiqiang Wen,Weizhen Liu,Weixiong You,Lei Han
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier]
卷期号:50 (8): 13155-13165 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.01.227
摘要

Quasi-zero-dimensional quantum dots (QDs) have garnered significant attention owing to their distinct structural attributes, quantum confinement behaviors, optoelectronic characteristics, etc. Regrettably, their susceptibility to stability poses a challenge. In this context, leveraging rational component regulation and crystallization process optimization strategies, we presented the successful preparation of CdS QDs silicate glass through the amalgamation of melt-quenching and controlled crystallization. The optical and morphological analysis substantiated the accomplishment of in-situ precipitation of CdS QDs within the glass matrix, with grain sizes <20 nm. Integrating CdS QDs into an inorganic glass matrix remarkably augmented its fluorescence thermal stability, enabling the preservation of 85.1 % of the room-temperature luminescent intensity even at an elevated temperature of 150 °C. Moreover, the encapsulated W-LED device by near-UV LED chip, CdS QDs glass, and BaMgAl10O17:Eu2+ phosphor exhibited a warm white-light emission characterized by suitable chromaticity coordinates (0.3741, 0.3452) and a notably high color rendering index (CRI = 93). Ultimately, the radioluminescence behavior of CdS QDs glass was unveiled by utilizing it as the scintillator wafer in an X-ray imaging system, which clearly demonstrated the structure of spring encapsulated within an opaque capsule. In a nutshell, these demonstrations unequivocally emphasize the substantial potential merits of CdS QDs glass, particularly in the domains of long-term W-LED lighting and X-ray imaging applications.
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