论文部分内容阅读
近年来,白光LED领域引起了许多科研人员的兴趣。由于它具有高亮度、低能耗、环保节能、长寿命、坚固耐用等特点,相比于传统的白炽灯和荧光灯具有明显的优势。目前,常见的实现LED发白光的有两种:第一种是通过发蓝光的GaN基芯片激发掺杂Ce3+离子的YAG钇铝石榴石荧光粉产生黄光,从而使蓝光和黄光混合产生白光;第二种是通过紫外光激发InGaN荧光粉产生红光、绿光和黄光,从而混合产生白光。这两种方法有如下缺点:用于封装的有机环氧树脂在光的辐照下容易老化;荧光粉和环氧树脂之间的折射率不匹配导致光散射;白光色温偏高,显色指数偏低。为了解决这些问题,全彩色发光玻璃、玻璃陶瓷和透明陶瓷实现白光发射已经被尝试并报道出来。例如氟氧化物玻璃掺杂Ho3+/Tm3+/Yb3+实现白光LED,铋碲酸盐玻璃掺杂Tm3+/Ho3+/Yb3+实现白光LED和Tm3+/Er3+/Yb3+掺杂Y2O3透明陶瓷。上述成功实验推动了科研工作者继续寻找实现白光LED新材料。在先前的研究中,白光LED新材料主要以玻璃和透明陶瓷为主。但是透明陶瓷的光学透过率低、掺杂稀土离子玻璃发光效率低、机械性能差、热学和物化性能较差等缺点使得他们在实际中难以应用。事实上,许多晶体材料良好的性质更适合作为白光LED的材料。LiYF4晶体已经被证明是一个优良的激光材料。它有多优点:LiYF4晶体是非常适合于引入三价稀土类离子来取代的Y3+离子的基质,大声子能量低、荧光寿命长、低热透镜效应和激光阈值,这些属性使得LiYF4晶体是固体照明领域,尤其是高亮度白光LED的优良材料。本文用坩埚下降法成功生长出稀土离子Dy3+单掺、Tm3+/Dy3+和Eu3+/Dy3+双掺的LiYF4晶体,通过光学测试证明其可以实现发光LED的发射。