Efecto de la concentración de NaOH en la fotoluminiscencia del ZnO dopado con Ca por síntesis hidrotermal

Abstract

El desarrollo de materiales fotoluminiscentes de bajo costo y amigables con el medio ambiente es de interés actual para producir dispositivos emisores de luz blanca más eficientes y económicos. En este sentido, reportamos las propiedades fotoluminiscentes de ZnO dopado con Ca (ZnO:Ca) obtenido por el método hidrotermal a distintas concentraciones molares (1, 5 y 7 M) de la solución de NaOH. Para evaluar el material, se caracterizó su estructura cristalina, morfología, propiedades ópticas y fotoluminiscentes. El ZnO:Ca fue excitado con luz UV (265 y 365 nm) y produjo emisiones azul, verde, amarilla, roja e infrarroja cercana (NIR). Los resultados de cromaticidad mostraron que el color de la emisión se puede sintonizar de azul a verde-amarillento y de blanco a amarillo-anaranjado al variar la molaridad y la longitud de onda de excitación. Esta característica de emisión multicolor del ZnO:Ca puede tener aplicaciones en dispositivos de iluminación de estado sólido para generación de luz blanca y de otros colores.

The development of low cost and environmentally friendly photoluminescent materials is of current interest to produce more efficient and economical white light emitting devices. In this sense, we report the photoluminescent properties of Ca-doped ZnO (ZnO:Ca) obtained by the hydrothermal method at different molar concentrations (1, 5 and 7 M) of the NaOH solution. To evaluate the material, its crystalline structure, morphology, optical and photoluminescent properties were characterized. The ZnO:Ca was excited with UV light (265 and 365 nm) and produced blue, green, yellow, red and near-infrared (NIR) emissions. The chromaticity results showed that the emission color can be tuned from blue to yellowish-green and from white to yellow-orange by varying the molarity and excitation wavelength. This multicolor emission characteristic of ZnO:Ca can have applications in solid-state lighting devices for generation of white and other colored light.