Ce³⁺掺杂Al₂O₃-YAG共晶的生长及光谱性能研究

【作者】 张近； 张明福； 赵业权； 刘洋； 聂颖；

【机构】 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所； 哈尔滨工业大学航天学院；

【摘要】 近年来,白光LED作为第四代光源正逐步走进人们的生活中。目前白光LED的主要实现形式是YAG:Ce荧光粉与蓝光LED相结合。但荧光粉热稳定性差,随着温度的升高性能劣化,使白光LED器件各项性能严重下降。因此,开发热稳定性好的高性能荧光材料成为白光LED研发中的重要课题。利用水平定向凝固制备的YAG:Ce-Al₂O₃共晶荧光材料来代替YAG:Ce荧光粉可以很好的解决上述问题。对制备出的共晶进行XRD分析,证明了共晶中只含有Al₂O₃和YAG两相。通过SEM分析观察发现共晶组织中两晶相相互交错呈无规则的三维网络体系结构。通过XPS分析,证明了共晶中的Ce全部为Ce³⁺。测量了室温下共晶的吸收光谱、激发光谱和发射光谱。在470nm蓝光激发下,发射出中心波长为550nm左右的黄光。激发谱与吸收谱匹配较好,峰位基本一致,发生无辐射跃迁较少。YAG:Ce-Al₂O₃共晶荧光材料具有较高的热稳定性,克服了高温下荧光材料性能劣化等问题,延长了白光LED的寿命,更加符合节能环保的时代主题。因此,共晶荧光材料是很有潜力的新一代荧光材料。更多还原