Synthèse à partir d’un polysilazane et caractérisation d’une céramique de type β-SiAlON à faible teneur en oxygène comme matériau hôte pour les luminophores émettant de la lumière bleue ou verte

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Diodes électroluminescentes à conversion par phosphore, Céramiques dérivées de polymères, Environnement chimique., Propriétés optiques, Microstructure, Β-SiAlON

Mots-clés

Diodes électroluminescentes,

Composites céramiques-polymères,

Matériaux céramiques - Propriétés optiques

Face au défi commun d'améliorer et de remplacer les techniques d'éclairage actuelles afin d'accroître l'efficacité et de réduire l'impact environnemental, l'utilisation de la technologie pc-WLED se présente comme une alternative prometteuse en s’affranchissant des inconvénients liés aux méthodes d'éclairage toxiques. Au cours de la dernière décennie, d'importantes recherches ont été consacrées à l'amélioration de l'efficacité luminescente et de la stabilité thermique des matériaux constituants cette technologie. Notre étude s’inscrit dans cette recherche. Le β-SiAlON, réputé pour ses remarquables propriétés mécaniques, sa stabilité chimique et thermique, est un matériau hôte de référence pour les éléments terres rares et le développement d’une efficacité luminescente élevée. Il est synthétisé et dopé dans le cadre de cette thèse au moyen d’une voie ‘précurseur’ qui met en oeuvre un polymère précéramique de type polysilazane, un complexe d’aluminium (Al) exempt d’oxygène et des chlorures d’europium (Eu) et de cerium (Ce).Différents précurseurs ont été synthétisés en faisant notamment varier les rapports atomiques Si:Al et Eu/Ce:Si pour former par pyrolyse sous ammoniac jusqu’à 1000 °C puis traitement thermique à haute température sous azote des matériaux à base de β-SiAlON. Le matériau – dont la composition chimique et à la structure évoluent au cours de la montée en température - est analysée à chaque étape clé de la préparation du β-SiAlON - dopé ou non – et l’accent est plus particulièrement mis sur les effets du dopage par les éléments des terres rares sur la microstructure et les propriétés optiques des matériaux finaux.