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LED是一种新型半导体固态光源,具有低功耗、长寿命等显著优点,因此,在全球能源日趋紧张和环保压力日益加大的情况下,使用LED半导体照明已被公认为是一种节能环保的重要途径。
本论文综述了YAG:Ce发光材料的研究进展情况,介绍了YAG:Ce荧光粉的几种制备方法,并总结了它们的优缺点。在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)。本实验以氧化钇、氧化铈、氧化铝为主要制备原料,相同的Y/Al/Ce比例,加入不同的助熔剂(LiF,SrF2,NaCl, KCl, BaCl2,Na2B4O7·10H2O,CaCl2,SbCl3,SnCl2),在1400℃高温条件下制得了YAG:Ce粉体。
本论文选用碱金属、碱土金属的卤化物、硼砂等作为助熔剂,合成了一系列YAG:Ce粉体,并研究了助熔剂对YAG:Ce荧光粉发光性能的影响。运用XRD对荧光粉的物相进行了表征,结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG:Ce荧光粉的晶化,这些体系都具有立方石榴石结构。利用荧光光谱仪对荧光粉的荧光性能进行了表征,结果表明添加不同助熔剂的YAG:Ce荧光粉的激发光谱、发射光谱基本相同,而且大部分添加助熔剂的样品的最大发光强度与纯YAG:Ce样品相比有很大提高。添加氯化钡的YAG:Ce样品的最大发光强度是没有添加助熔剂YAG:Ce样品发光强度的122.8%,同样,氟化锂:244.3%,氟化锶:277.6%,氯化钠:125.5%,氯化钾:212.0%,硼砂:173.3%,硼砂-氯化钡:165.7%,硼砂-氟化钡:345.3%。而氯化钙、三氯化锑、二氯化锡这几种不适合做YAG:Ce的助熔剂。不仅如此,有些助熔剂还使最大发射波长发生了红移,提高了YAG:Ce荧光粉的显色性,使之更好地与蓝光LED匹配。