白光LED被誉为将超越白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯的第4代照明光源,将来可能取代传统照明,应用前景十分广阔。现阶段制造高显色指数、低色温,大功率白光LED是白光LED发展的总体趋势,而红色荧光粉性能对白光LED的显色指数及色温的影响极其显著。目前可应用于LED的红色荧光粉,存在转换效率低、性质不稳、光衰严重等问题,是LED用荧光粉乃至白光LED发展的瓶颈。因此,高效低光衰的LED用红色荧光粉的研制正在成为国内外大公司和研究机构研发的热点。化学共沉淀法是一种应用广泛的湿化学合成方法,其原料各组分混合能在分子或原子级别上进行,有利于精确控制掺杂量,具有反应活性高、合成温度低等优点。因此,共沉淀法是非常有希望替代高温固相法而应用于荧光粉工业化生产的方法。实验采用混合沉淀剂,以反滴定方式进行共沉淀反应,通过两步煅烧法合成Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺红色荧光粉。主要内容包括:①综述白光LED的技术发展现状及稀土材料的研究进展,介绍白光LED的工作原理及稀土材料的发光机制,简要分析钇铝石榴石型荧光粉的合成方法;②研究化学共沉淀法合成半导体白光照明稀土类Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺红色荧光粉的最优合成工艺条件。结果表明,当化学共沉淀合成工艺控制在金属溶液浓度为0.4mol/L、NH3·H2O/NH4HCO3摩尔比为4:1、沉淀剂用量为4mol/L、反应温度为25℃（室温）、反应时间为60min、滴加速度为3mL/min（慢）、搅拌速度为300rpm（快）、Y3-xAl5O12:Eux3+荧光粉中x=0.06、PEG含量为4%（质量分数）时,Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺红色荧光粉的发光强度达到最强;③研究煅烧工艺中煅烧温度对荧光粉晶相形成、发光性能以及粒径的影响。结果表明,采用化学共沉淀法合成的Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺红色荧光粉,激发波长在395nm,发射波长位于591-635nm,与高温固相法光谱性质一致;煅烧温度控制在1000℃时,采用化学共沉淀法合成的Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺荧光粉既可得到纯相的YAG晶相,比高温固相法降低500℃;助熔剂NaF的添加能够显著提高荧光粉发射峰值,且以NaF添加量为4%最佳;④采用化学共沉淀法合成并表征掺杂Bi3+的Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺红色荧光粉,研究Bi3+掺杂离子对Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺红色荧光粉的晶体结构、光致发光性质和形貌特征的影响规律。结果表明Bi3+对Eu3+具有较强的敏化作用,可显著提高荧光粉的光致发光峰强度,其中Bi3+含量x=0.0010处合成的荧光粉发光强度最大,但进一步增加Bi3+含量,荧光粉的发光强度会出现浓度猝灭现象;掺入Bi3+对Y₃Al₅O₁₂:Eu³⁺荧光粉晶胞参数有一定影响,但不会改变其晶体结构,并且对形貌的影响也非常小。