纳米天线与荧光板相结合可增强光致发光

白光LED可能很快就会被方向感更好的替代品取代，成为世界首选光源。

作为下一代光控技术，光子晶体或纳米天线是一种二维结构，其中纳米尺寸的粒子周期性地排列在基板上。在照射时，纳米天线与荧光板的组合实现了蓝光和黄光的理想混合。

白色LED已经以白色激光二极管或LD的形式得到改进，它由黄色磷光体和蓝色LD组成。虽然蓝色LD具有高度方向性，但黄色磷光体向各个方向辐射，导致不希望的颜色混合。

为了解决这个问题，研究人员开发了荧光板与使用金属铝的纳米天线相结合，从而增加了光致发光。纳米铝有效散射光线，提高光线强度和方向性;但是，铝也会吸收光，从而降低输出。这是一个主要瓶颈，尤其是在高强度照明应用中。

现在，京都大学的一组研究人员通过用更好的材料代替铝，实现了前向光致发光增强十倍。

“事实证明，二氧化钛因其高折射率和低光吸收而成为更好的选择，”主要作者ShunsukeMurai说。

尽管氧化钛的光散射强度最初似乎不如金属铝，但该团队使用计算机模拟来设计最佳的纳米天线设计。

Murai解释说：“新型纳米天线磷光体有利于高亮度但节能的固态照明，因为它们可以抑制受照时的温度升高。”

“在寻找最佳尺寸的过程中，我们惊讶地发现最薄的荧光粉会产生最亮的光致发光，展示了如何提高前向辐射强度和整体性能。”

这篇题为“使用纳米天线荧光粉的光致发光工程”的论文发表于2022年12月21日的《材料化学杂志》C版。

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