Improvement of transparency of bulk nitride phosphor ceramics by low scattering

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22045
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Junichi Tatami 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30303085)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 拓実 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 「革新的高信頼性セラミックス創製」プロジェクト, 研究員(任期無) (30715991) ; 李 頴 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 「革新的高信頼性セラミックス創製」プロジェクト, 研究員(任期有) (40789319)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: セラミックス / 窒化物 / 透明 / 蛍光

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to fabricate the transparent nitride ceramics by removing the pores, the secondary phase, and the particles with the size similar to the wavelength of visible light, which are the sources of light scattering. We found that the dense and homogeneous green bodies of Eu-doped Ca-α SiAlON were obtained by ultra-high pressure CIP treatment. As for AlN ceramics, high translucency was achieved by adding ions with a large polarization ratio to bring the refractive index of the second phase closer to that of AlN.

Free Research Field

先進セラミックス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られたEu賦活Ca-αサイアロンは、レーザー励起などの次世代高出力半導体照明用の蛍光体部材として利用することが期待される。また、希土類添加α-SiAlONについては、希土類イオンを活かした新規なレーザー媒質やシンチレーター材料への展開が嘱望される。透光性AlNセラミックスは、発光イオンを添加することで非常に高い熱伝導率や長残光性などを活かしたセキュリティ分野などへの社会実装が考えられる。また、ここで得られた学術的知見は、セラミックスの光学部材としての新たな道筋を示しただけでなく、高信頼性セラミックスを実現する上でも重要であるといえる。