Perspectivas em iluminação de estado sólido: o papel da codopagem no desenvolvimento de compostos YAG para LEDs brancos

Perspectives on solid-state lighting: the role of doping in the development of YAG compounds for white LEDs

Autores

  • Wellisson Santos Silveira Laboratório de Instrumentação em Física-LINFIS, Departamento de Física -DFÍS, Universidade Estadual de Feira de Santana – UEFS, Av. Transnordestina, s/n – Feira de Santana, Novo Horizonte, BA, 44036-00, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-8907-1969
  • Ariosvaldo Junior Sousa Silva Departamento de Física, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 49100-000, Brasil.
  • Ricardo Daniel Soares Santos Departamento de Física, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 49100-000, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.13102/cad.fs.uefs.v24i01.13261

Palavras-chave:

Y3Al5O12, terra rara, sol-gel, luminescência, Wled

Resumo

As propriedades estruturais e luminescentes de compostos do tipo granada (garnet), em especial a granada de ítrio e alumínio (YAG – Y3Al5O12), foram investigadas na forma pura, dopada e codopadas com íons terras raras, Eu³⁺ e Tb³⁺. O estudo teve como foco o potencial desses materiais para aplicações em diodos emissores de luz branca (WLEDs – White Light Emitting Diodes), visando aprimorar a eficiência e a qualidade da iluminação de estado sólido. A síntese dos materiais foi realizada através do método sol-gel modificado, que emprega glicose como agente polimerizante, resultando em pós eficientes. A caracterização estrutural por difratometria de raios X (DRX) e refinamento Rietveld confirmou a formação da fase desejada e permitiu a determinação precisa dos parâmetros de rede e do tamanho médio do cristalito, os quais variaram em função das concentrações de dopantes. A espectroscopia de absorção de raios X (XAS) e luminescência óptica excitada por raios X (XEOL) confirmou que o Eu3+ se manteve no estado de oxidação trivalente, sem indícios de redução para Eu2+, atestando a estabilidade da matriz, mesmo sob excitação com radiação ionizante. As medidas de fotoluminescência (PL) revelaram as transições típicas dos íons terras raras presentes e demonstraram que as intensidades de emissão são influenciadas pelas concentrações dos dopantes Eu, Tb. Os espectros de emissão obtidos possibilitaram a determinação dos diagramas de cromaticidade, essenciais para a calibração de cor em dispositivos de iluminação. Além disso, os espectros indicaram uma forte dependência com a concentração dos íons, fornecendo informações valiosas sobre a simetria local em torno dos íons Eu3+, fundamentais para otimizar o desempenho destes materiais. Os resultados comprovam o sucesso da síntese e a adequação destes materiais para aplicações em WLEDs.

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Biografia do Autor

Wellisson Santos Silveira, Laboratório de Instrumentação em Física-LINFIS, Departamento de Física -DFÍS, Universidade Estadual de Feira de Santana – UEFS, Av. Transnordestina, s/n – Feira de Santana, Novo Horizonte, BA, 44036-00, Brasil.

Atualmente é professor do Departamento de Física da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS). Possui graduação em Licenciatura em Física (2016), Mestrado (2018) e Doutorado (2022) em Física da Matéria Condensada, ambos pela Universidade Federal de Sergipe (UFS). Atuou como professor de Física nas redes estaduais de Sergipe (DRE 09) e de Alagoas (1 GERE). Dessa forma, tem experiência em Ensino de Física e em pesquisa na área de Física dos Materiais, com ênfase principalmente nos seguintes temas: síntese e caracterização estrutural e luminescente de novos nanomateriais com propriedades ópticas, propriedades ópticas especiais, defeitos em sólidos e otimização dessas propriedades.

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Publicado

22-05-2026

Como Citar

Santos Silveira, W., Sousa Silva, A. J., & Soares Santos, R. D. (2026). Perspectivas em iluminação de estado sólido: o papel da codopagem no desenvolvimento de compostos YAG para LEDs brancos: Perspectives on solid-state lighting: the role of doping in the development of YAG compounds for white LEDs . Caderno De Física Da UEFS, 24(01), 1401.1–13. https://doi.org/10.13102/cad.fs.uefs.v24i01.13261

Edição

Seção

Materiais, Métodos e Produtos Didáticos