高光效的蓝紫光InGaN基LED的荧光粉转换模式是目前实现白光LED的主流技术,在其所需的荧光材料中,含有Si-N结构的硅氧氮化物荧光粉以其特有的高稳定性成为当前的研究热点。本论文以Si-N键结构作为主线,重点研究了离子共掺杂和部分氮化调制方法对硅氧氮化物和硅氧化物荧光材料发光性能及组分的影响,获得的主要成果如下: A.在含Si-N结构的SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺荧光粉中共掺Mn²⁺,可以提高其发光强度,改善其光色特性。共掺Mn²⁺后,SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺的发光强度提高了355%,其光色特性也得到优化。关于Mn²⁺的能量传递方式有三种:Mn²⁺自身吸收的能量;基质对Mn²⁺的能量传递;Eu²⁺对Mn²⁺的能量传递。另外,我们在SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺荧光粉中还尝试共掺了Mg²⁺或Al³⁺。共掺Mg²⁺后,SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺的发光强度提高了28%;共掺Al³⁺后,SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺的发光强度提高了42%。B.将Si-N结构引入Ba₃MgSi₂O₈:Eu²⁺,Mn²⁺,并以Li+作为电荷补偿剂,诱发绿光相Ba2SiO4出现。随着N-Li浓度的变化,红蓝光相Ba₃MgSi₂O₈和绿光相Ba2SiO4的比例发生规律性改变。当N-Li浓度达到优化值时,样品Ba₃MgSi₂O₈-xNxLix:Eu²⁺,Mn²⁺中Ba₃MgSi₂O₈:Eu²⁺,Mn²⁺的红、蓝光与Ba2SiO4:Eu²⁺的绿光比例得到优化,用紫外芯片激发该样品就可以获得直接白光。C.将Si-N结构引入Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,随着N浓度的增大,其发光强度逐渐增大,发光强度最大提高了69%;随着氮含量的增加,该蓝粉的色纯度逐渐提高。D.探索制备具有Si-N结构的荧光粉基质相Sr₂Si₅N₈,并对样品进行XRD检测及分析,由分析结果可知样品中存在SrSi₂O₂N₂、Sr₂Si₅N₈等物相,其中主相是SrSi₂O₂N₂。我们认为要获得Sr₂Si₅N₈主相的关键因素有两个:还原性气体的气氛压力;恰当的升温速率。E.采用我们制备的硅氧氮化物荧光粉封装了白光LED。SrSi₂O₂N₂:Mn²⁺,Eu²⁺荧光粉封装的LED比未掺杂Mn²⁺的SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺荧光粉封装的LED具有更均匀的光谱功率分布,更高的显色指数和更低的色温;黄绿粉SrSi₂O₂N₂:Mn²⁺,Eu²⁺和红粉Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺混合封装的LED具有优良的光色性能,其色坐标位于白光区域,显色指数达到93.3%,色温为3584K。