研究表明,照明领域的能源消耗占据了能源消耗体系的很大一部分,随着世界能源危机及环境污染问题越来越严重,人们迫切地需要寻找一种新型绿色照明设备。白光LED以其高光效、低能耗、体积小、寿命长、环保无污染等优点而成为全球半导体和照明领域的第四代固态照明光源。主流的白光LED的获得方法是通过荧光粉涂覆芯片法,目前商用的多为紫外芯片与YAG:Ce粉组合获得白光LED,但是该方法得到的白光由于缺乏红光成分,而使LED色温偏高,显色指数偏低,不能够满足室内照明的要求。荧光粉是实现白光LED中必不可少的一部分,直接影响到白光LED的色温、显色指数、发光效率和寿命等。室内照明在LED照明领域中占据重要地位,为满足室内照明的需求,研究一种高性能的LED用红色荧光粉是当务之急。铝酸盐基荧光粉以其简单的制备方法,低廉的原材料,稳定的晶体结构,良好的光学性能而越来越受到研究者们的青睐。本文采用高温固相反应法合成稀土Eu离子掺杂的Sr₄Al₂O₇基红色荧光粉,并探究了不同条件对荧光粉形貌、物相及光谱特性的影响,确定了其最佳制备工艺。研究了不同浓度Eu离子掺杂的Sr₄Al₂O₇:Eu²⁺样品的光谱特性,并对Eu在基质中的发光行为进行研究;通过的掺杂,进一步论证晶体场作用对发光性能的影响。最后通过AlN和NH₄I的加入分别促进了Eu离子掺杂的α-Sr₄Al₂O₇和β-Sr₄Al₂O₇荧光粉中Eu³⁺的还原,有效地提高了Eu²⁺的发光效率。主要的研究工作如下:（1）基于SrO-Al₂O₃二元相图分析,采用高温固相反应法合成Eu离子掺杂的Sr₄Al₂O₇基红色荧光粉,通过改变球磨时间、煅烧温度及保温时间,人为地控制合成物相及颗粒形貌,得到最佳的合成工艺。（2）系统研究了Eu离子在Sr₄Al₂O₇基质中的发光行为。在Sr₄Al₂O₇基质中中,Eu³⁺只能部分地被还原成Eu²⁺,Eu离子占据不同的Sr离子格位。Sr₄Al₂O₇由于其畸变的晶体场结构产生强的晶体场作用,使得Eu²⁺掺杂的Sr₄Al₂O₇样品中的激发光谱表现为宽激发（400nm-530nm）,覆盖近紫外至蓝光区域,可以很好地与近紫外和蓝光芯片相匹配。其发射的光谱位于610红光区域,半高宽达到108,有利于制备高显色性的暖白光LED。（3）研究了碱土金属离子Ba²⁺/Ca²⁺掺杂的Sr₄Al₂O₇样品的发光性能,碱土金属离子的取代使得荧光光谱的强度增加,其中Ba²⁺取代使得荧光粉的发射光谱蓝移,Ca²⁺取代使得其发射光谱红移。（4）研究不同气氛条件下AlN掺杂的Sr₄Al₂O₇样品的发光性能。由于烧结过程中部分N₃-与Eu³⁺发生如下反应:2N₃-+6Eu³⁺→6Eu²⁺+N₂↑,因此N₃-的加入有效地促进了基质中Eu³⁺的还原,即有效地提高了荧光粉的发光强度。（5）研究了还原气氛下NH₄I掺杂的β-Sr₄Al₂O₇样品的发光性能。在1300℃烧结温度下能够合成纯的β相,但是Eu离子掺杂的β相中表现为Eu³⁺的特征发射,并无Eu²⁺的特征峰。而NH₄I的掺杂的β-Sr₄Al₂O₇样品中表现为Eu²⁺的特征发射,且随着NH₄I掺量的提高,光谱强度有大幅度提高。说明NH₄I的加入有效地促进了Eu³⁺还原成Eu²⁺,其反应机理可能是NH₄I在低温下分解产生的HI与Eu₂O₃反应:6HI+Eu₂O₃→2EuI³⁺H2O↑,随后EuI₃分解生成EuI₂:EuI₃→EuI₂+I₂↑,因此Eu离子便能够以Eu²⁺的形式存在于反应原材料中。