近紫外光LED芯片用荧光粉的制备与性能研究

论文摘要

本文制备了几种适合近紫外光LED芯片激发的荧光粉。试验了最佳合成条件以及杂质的最佳浓度,测试了样品的激发光谱和发射光谱,研究了样品的发光性质及其形貌。主要内容如下：（1）利用高温固相法合成了红色荧光粉Sr2SiO4:Sm3+。样品具有3组发射峰,主峰值分别位于570nm,606nm和653nm,其中最强峰位于606nm。激发光谱为从350到420nm的宽带,可以被近紫外光和紫光有效激发。当Sm3+浓度为6%,电荷补偿剂为Cl-时,样品的发光强度最大。（2）利用燃烧法制备了红色荧光粉SrIn2O4:Eu3+。样品的最强发射峰位于613nm,对应于Eu3+的5D0→7F2跃迁。随着激活剂Eu3+浓度的增加,样品的发光强度逐渐增大。样品的主激发峰位于397和469nm,分别与紫外光和蓝光LED的辐射相符合。它由许多微小的晶粒组成,晶粒的平均直径小于500nm。（3）利用凝胶燃烧法合成了绿色荧光粉Ca2Si04:Eu2+。样品呈现出峰值位于501nm的宽带发光,它可以被350-400nm的UVLED芯片有效激发,并且制备温度较低（1000℃）,颗粒平均尺寸较小（小于1μm）。Eu2+的最佳浓度为3%。（4）利用高温固相法合成了蓝色荧光粉Sr5Si04Cl6:Eu2+。样品的激发峰值位于360nm,适合UVLED芯片的激发。样品在360nm的紫外光激发下呈宽带发射,峰值位于454nm,属于Eu2+的4f（?）5d→4f（?）能级跃迁。样品的最佳制备温度为750℃,Eu2+的最佳浓度为2%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 半导体照明的产业背景
• 1.2 LED的发展史
• 1.3 白光LED的实现方法
• 1.4 本文的研究目的、内容和创新点
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 创新点
• 第2章 荧光粉的发光原理和制备方法
• 2.1 荧光粉的发光原理
• 2.1.1 光致发光
• 2.1.2 发光中心
• 2.1.3 稀土元素的发光
• 2.1.4 稀土元素的光谱项
• 2.1.5 洪特规则和电子跃迁选律
• 2.1.6 发射光谱和激发光谱
• 2.2 荧光粉的制备方法
• 2.2.1 高温固相法
• 2.2.2 燃烧法
• 2SiO₄:Sm³⁺荧光粉的制备与性能研究'>第3章 Sr₂SiO₄:Sm³⁺荧光粉的制备与性能研究
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 样品的制备
• 3.1.2 样品的测定
• 3.2 晶体结构
• 3.3 样品的发光特性
• 3.3.1 样品的发射光谱
• 3.3.2 样品的激发光谱
• 3+浓度的变化对样品发光强度的影响'>3.3.3 Sm³⁺浓度的变化对样品发光强度的影响
• 3.3.4 电荷补偿剂对样品发光强度的影响
• 3.4 结论
• 2O₄:Eu³⁺荧光粉的制备与性能研究'>第4章 SrIn₂O₄:Eu³⁺荧光粉的制备与性能研究
• 4.1 实验方法
• 4.1.1 样品的制备
• 4.1.2 样品的测定
• 4.2 晶体结构
• 4.2.1 样品的XRD图像
• 4.2.2 样品的SEM图像
• 4.3 样品的发光特性
• 4.3.1 样品的激发光谱
• 4.3.2 样品的发射光谱
• 3+浓度的变化对样品发光强度的影响'>4.3.3 Eu³⁺浓度的变化对样品发光强度的影响
• 4.4 结论
• 2SiO₄:Eu²⁺荧光粉的制备与性能研究'>第5章 Ca₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉的制备与性能研究
• 5.1 实验方法
• 5.1.1 样品的制备
• 5.1.2 样品的测定
• 5.2 材料的合成机制
• 5.3 晶体结构
• 5.3.1 材料的XRD图像
• 5.3.2 材料的SEM图像
• 5.4 样品的发光特性
• 2+浓度变化对样品发光强度的影响'>5.5 Eu²⁺浓度变化对样品发光强度的影响
• 5.6 结论
• 2SiO₄Cl₆:Eu²⁺荧光粉的制备与性能研究'>第6章 Sr₂SiO₄Cl₆:Eu²⁺荧光粉的制备与性能研究
• 6.1 实验方法
• 6.1.1 样品的制备
• 6.1.2 样品的测定
• 6.2 晶体结构
• 6.3 样品的激发与发射光谱
• 6.4 温度对样品发光强度的影响
• 2+浓度变化对样品发光强度的影响'>6.5 Eu²⁺浓度变化对样品发光强度的影响
• 2+所处晶体学格位的研究'>6.6 Eu²⁺所处晶体学格位的研究
• 6.7 结论
• 第7章 结论
• 参考文献
• 硕士研究生在读期间发表的论文
• 致谢