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(1中国地质大学材料与化学学院，武汉 430074)

(2中国地质大学 纳米矿物材料及应用工程研究中心，武汉 430074)

0 引 言

中国已成为世界上能源消耗大国，而照明约占总能耗的12%左右[1]。作为第四代照明光源，白光发光二极管(white-Light Emitting Diode，即 w-LED)由于其光效高、寿命长、体积小、环保等优点，一出现就受到世界各国的极大重视[2-6]。LED已广泛应用于显示、照明、交通指示以及装饰等各个领域[7-10]。目前，蓝色LED芯片与黄色YAG∶Ce荧光粉结合的白光LED仍为市场的主流方案。随着LED在室内照明及液晶显示背光源领域的迅速发展，白光LED荧光粉的需求量将继续呈迅速增长态势。而具有石榴石结构的YAG∶Ce因发光效率高、热稳定好和化学结构稳定等优点，成为最经典的黄粉[11]。随着LED照明的发展和普及，需要进一步提高白光LED的发光效率，降低发热损耗及封装应用成本，而其中荧光粉发光效率的提高仍然是关键技术之一。因此，任何可以提高YAG∶Ce的发光效率的改进办法都具有重要的实际应用意义。

本文通过共掺杂微量 Sb3+，Bi3+，Zr4+和 Si4+来提高YAG中发光中心Ce3+离子的发光强度，通过精修和微调荧光粉的结构和成分，从而有效提高荧光粉发光强度。通过对荧光粉激发与发射光谱、吸收光谱，扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等测试分析，研究各种微量离子的引入导致YAG∶Ce荧光粉的发光强度的变化规律，重点从Sb3+，Bi3+，Zr4+和Si4+离子的掺杂对晶体的缺陷结构、能量传递、晶格修复、电荷补偿影响进行讨论，从而系统的解释了共掺杂 YAG∶Ce，M(M=Sb3+，Bi3+，Zr4+，Si4+)荧光粉发光强度提高的原因。……