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白光LED因具有低能耗、长寿命、节能环保等优良特性被称作为新一代的绿色固态照明光源,在全球照明市场上拥有着广阔的发展前景。目前,商业化白光LED主要实现方式是“InGaN蓝光芯片+Ce:YAG黄色荧光粉”,其封装特点是荧光粉分散在环氧树脂或硅胶里并直接涂覆在芯片上。然而,这种方式封装的器件在工作时,蓝光芯片产生的热辐射不仅会影响荧光粉的性能,也加速了环氧树脂或硅胶老化变黄,降低了荧光转换层的光透过率,影响到白光LED的光学性能,从而缩短了它的使用寿命,这种情况在大功率LED应用中尤为明显。因此,为了解决上述方式中的问题,人们想要研发出具有热稳定性强和光学性能优异的新型固体荧光材料,如用Ce:YAG单晶和Ce:YAG微晶玻璃来替代Ce:YAG荧光粉。为了详细研究上述两种荧光材料的光学性能,本论文分别通过优化工艺条件以及制备出具有最佳光电性能的样品;与蓝光芯片耦合后的白光LED具有优异的热稳定性能,比较适合大功率白光LED的发展要求。最后,通过一系列的表征手段对所制备样品的结构特点、光学性能以及热稳定性能进行系统地分析研究,主要的研究内容包括以下两个基本方面:1.通过提拉法成功生长出高质量的Ce,Gd:YAG晶体。本部分先用优化设计Ce/Gd元素比例生长出高质量晶体,并借助XRD分析了所生长单晶的结构性质,再用荧光光谱研究其发光机理。最后将晶体加工成晶片与蓝光芯片耦合成器件,在晶片厚度为0.8 mm的条件下,白光LED的发光效率高达144.11 lm/W。变温光谱表明了该材料具有优异的热稳定性。2. Ce:YAG微晶玻璃薄膜的制备。本部分采用了流延法和低温共烧结技术相结合的方式在玻璃衬底上成功制备Ce:YAG微晶玻璃薄膜,通过一系列的表征手段,如XRD、SEM、寿命衰减和荧光光谱系统地研究了该材料的相关性质。基于该材料封装的LED器件,我们研究了不同条件下(薄膜中荧光粉的浓度、薄膜的厚度和薄膜封装的位置)的光电性能参数。最后用Ce:YAG荧光粉浓度为12wt%,薄膜厚度为160 μm,用薄膜面对芯片的结构方式来封装,得到一个综合光电性能最佳的器件,发光效率为108.45 lm/W,相关色温为5408 K,显色指数为76.0。在温度为160 ℃C时,其荧光强度仅损失7.35%,暗示着该材料也拥有着更强的热稳定性能。