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发光二极管(LED)作为能够替代传统荧光灯和白炽灯的具有潜力的光源,近年来受到了研究工作者的瞩目。它作为新一代光源有节能、污染小、寿命长等优点。1997年日亚化学率先利用蓝色InGaN芯片与宽带发射黄光荧光粉——Ce3+掺杂钇铝石榴石(YAG∶Ce)组合形成白光发光二极管。 由于在传统合成方法中YAG∶Ce中Ce离子掺杂不够均匀,导致发光效率有一定的损失。而本文通过首先合成中间相(Y1-xCex)2O3之后再分步合成的方法,使得Ce离子均匀分布。通过掺杂Ce、Lu稀土元素、调节稀土元素掺入量来提高荧光粉的质量。通过X射线衍射图谱、荧光光谱以及SEM图像表征了荧光粉的结构、光谱和形貌特征,探索了制备工艺对荧光粉发光性能和颗粒形貌的影响。 从晶格常数与样品化学成分之间的关系可看出Ce离子替代Y2O3和YAG结构中Y离子的固溶度分别为40%和7.5%。1450℃,N2气氛下,利用(Y1-xCex)2O3为前驱体可制备出单一纯相YAG∶Ce3+,而传统的高温固相法还含有杂相YAlO3。在铈掺杂的固溶度范围内YAG∶Ce3+的发光强度随Ce浓度增加而增强。采用高温固相法制备了LuAG∶Ce荧光粉,研究表明Ce在LuAG结构中的固溶度为17.5%,猝灭浓度为7%。我们研究了Y(Lu)AG∶Ce系列荧光粉的光谱特性,Lu3+的引入使发射光谱峰位蓝移,对于6%铈掺杂的样品发光强度随Lu的增加先增强后减弱;对于2%铈掺杂的样品,发光强度随Lu的增加单调减弱;LuAG的发光强度弱于YAG。