Cation Substitution-Induced Partial Inversion to Pervade Short-Wave Infrared Light for Improving the Accuracy of Artificial Intelligence Image Recognition System
利用陽離子取代誘導部分反轉短波紅外光以提升人工智慧影像辨識系統準確性
Yi-Ting Tsai,# Yu-Kai Huang,# Zhen-Feng Jiang, Yuan Yao, Pei-Hsuan Lo, Yu-Chiang Chao, Bi-Hsuan Lin, and Chun Che Lin*
2023/05/23
本研究團隊利用高溫燒結法，合成具有部分反轉尖晶石結構之Mg0.97+ySnyGa1.99-2yO4:0.01Cr3+/0.03Ni2+（y = 0 – 0.9）短波紅外光螢光粉，進行陽離子置換法誘導其反轉效應與電荷變化，並透過拉曼光譜證明MgGa2O4結構具部分反轉特性，亦透過同步輻射中心TPS 23A光束線之X射線吸收光譜（XANES）量測樣品Ni元素之K-edge，隨著錫濃度由0%增加至90%時，發現八面體位置產生Ni2+/3+共存現象，能量由8,352 eV偏移至8,350 eV，說明Ni元素之氧化價態由Ni2+/3+混價逐漸轉變為Ni2+，此外，本研究亦針對此現象進行分析，由於尖晶石結構具不同元素之八面體位點，彼此離子半徑相近(Ni2+ = 0.69 Å, Ni3+ = 0.60 Å, Mg2+ = 0.72 Å, Ga3+ = 0.62 Å），因此結構可能存在部分Ni3+離子，隨著陽離子錫元素逐漸取代鎵元素，GaO6八面體位點逐漸轉變為SnO6與MgO6八面體位點，因Sn4+之離子半徑(0.69 Å）與Ni離子半徑差異過大，不宜作為取代位點，Ni2+便成為MgO6最佳之八面體取代位點。成功地應用此螢光粉封裝之發光二極體，搭配二維卷積系統，可提升人工智慧影像辨識系統準確度由72.2%至94.4%，亦針對Mg、Al、Ga、In與其它過渡金屬於尖晶石結構逆位之四面體位點進行深入探討，以實踐人工智慧於日常生活中之可行性。(本研究使用TPS 23A光束線）
研究動態
