【正文】 光體、M2Si5N8:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)、CaSi3N5:Eu2+，在近紫外和藍(lán)光的激發(fā)下有效發(fā)射白光，允許用作白光LED中的光轉(zhuǎn)換熒光粉。從白光ＬＥＤ用熒光粉的發(fā)展來看，以鋁酸鹽系YAG∶Ce黃色熒光粉和堿土金屬硫化物紅色熒光粉的研究較為成熟，但目前能夠匹配藍(lán)光、近紫外光或其他芯片的熒光粉還不多，故需開發(fā)發(fā)光效率更高、使用壽命更長、顯色指數(shù)更高、物理性能和化學(xué)性能更加穩(wěn)定、制備工藝更為簡單的熒光粉。Hoppe HA報(bào)道了新型紅色全氮化合物M2Si5N8：Eu2+（M=Ca、Sr、Ba），其發(fā)射峰為538nm激發(fā)峰為460nm，半峰寬為78nm，具有熒光轉(zhuǎn)化效率高、化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于低色溫白光LED。氮化物熒光粉是近年來發(fā)展起來的新型熒光粉，具有高共價(jià)性、物化性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)多樣等特點(diǎn)，因而這類材料的發(fā)光顏色極為豐富，可以覆蓋整個(gè)可見光區(qū)域，同時(shí)其激發(fā)范圍較寬，可以被藍(lán)光、紫光以及紫外光等有效激發(fā)，溫度特性也相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定。高溫固相反應(yīng)的充要條件是反應(yīng)物必須相互充分接觸,反應(yīng)物顆粒越細(xì),比表面積越大,反應(yīng)物顆粒之間的接觸面積也就越大,從而有利于固相反應(yīng)的進(jìn)行。使用的原料包括金屬氮化物和Si3N4。氣體還原金屬氧化物的機(jī)理，現(xiàn)在普遍接受的觀點(diǎn)是吸附自動催化理論。Suehiro等人用SiO2Al2O3CaO(Eu2O3)作為氧化物前驅(qū)體,在13001500℃于氨氣和甲烷混合氣體中制備了 αsialon黃色熒光粉。其反應(yīng)式為:Si3N4 + CaO + A12O3 + Eu2O3 + C + N2 → (Ca,Eu)Si10Al2N16 + CO2 Piao等人[31]也用碳熱還原氮化的方法合成了Eu2+摻雜Sr2Si5N8的紅色熒光粉，以Si3N4，SrCO3，Eu2O3和C作為原料,在1500℃和N2下進(jìn)行,其反應(yīng)式為:Si3N4 + SrCO3 + Eu2O3 + C + N2 → (Sr,Eu)2Si5N8 + CO2 這些用碳熱還原氮化方法合成的熒光粉的發(fā)光性能接近或達(dá)到用高溫固相法合成的粉末，同時(shí)該方法避免使用了在空氣中不穩(wěn)定的金屬氮化物原料。該合成可以用以下反應(yīng)式表示:Ba2xEuxSi5 + 4N2 → Ba2xEuxSi5N8 Li等人利用氨溶液法在800℃成功合成了的CaAlSiN3:Eu2+熒光粉，其發(fā)光強(qiáng)度是用高溫固相反應(yīng)制備所得熒光粉的1/3左右[33]。然而由于該種熒光粉制備條件苛刻，一直限制了其大規(guī)模應(yīng)用，并且目前對該熒光粉的發(fā)光機(jī)理的研究比較欠缺，其發(fā)光亮度還有可提升的空間。之后在N2氣氛下,于1600℃燒結(jié)5h,冷卻后球磨水洗烘干過篩而成。這種5d4f躍遷符合選擇定律，是允許的電偶極躍遷，其光譜表現(xiàn)為寬譜帶，短壽命，高強(qiáng)度。CaAlSiN3：Eu2+的晶體場是一種比較強(qiáng)的晶體場,發(fā)出的光為紅光。通常，當(dāng)同類型離子的間距只有幾個(gè)埃時(shí)，產(chǎn)生光發(fā)射或者能量傳輸是可比的。隨著Eu含量增加,二次吸收現(xiàn)象加重，因此波長變長,發(fā)生紅移現(xiàn)象。隨Eu2+濃度增大，首先Eu2+吸收的激發(fā)光增多,因此發(fā)出的光強(qiáng)增大，但是激發(fā)光的量是一定的，EuEu之間還存在另一種相互作用就是共振，隨Eu濃度增大,共振引起的非輻射弛豫占主導(dǎo)因素時(shí)，強(qiáng)度下降，發(fā)生濃度碎滅，發(fā)射強(qiáng)度降低。但如果環(huán)境溫度升高，體系的激發(fā)態(tài)(4f65d)電子就會獲得更多的振動能，并提高到達(dá)F點(diǎn)的幾率，而體系在F點(diǎn)就有很大的幾率直接沿著基態(tài)(4f7)線降到基態(tài)最低點(diǎn)，這就造成體系不發(fā)光而回到基態(tài)的現(xiàn)象，也就是發(fā)生無輻射躍遷。 本章小結(jié)本章通過研究CaAlSiN3：Eu2+熒光粉的色度調(diào)節(jié)及其熱穩(wěn)定性,得出以下結(jié)論:(1)CaAlSiN3：Eu2+熒光粉和Sr2Si5N8：Eu2+熒光粉在高溫下發(fā)光時(shí)發(fā)光強(qiáng)度都有所減弱，光強(qiáng)衰減的原因是由于激活劑Eu2+離子在高溫下無輻射躍遷的幾率增大造成的。隨著LED芯片技術(shù)的突破，熒光粉的性能好壞將直接決定LED光源的產(chǎn)品性能。 最后，對曾經(jīng)教育和幫助過我的所有老師，對所有關(guān)心我的同學(xué)和朋友們，對為評閱本論文而付出寶貴時(shí)間和辛勤勞動的專家和教授，表示最衷心的祝愿！ 參考文獻(xiàn)[1]劉堅(jiān)斌,李培咸,，2005,22(5):673679[2大谷義彥著,，2007(06):2024[3]劉式墉,楊開霞,2002,23(1):711[4]雷玉堂,黎慧,2003,l(5):3336[5],33(11):833842[6]Sivakumar V,Varadaraju U V .,2005,150(10):H168[7]Neeraj S,Kijima N,Cheetham A State Comm.,2004,131:65[8]張凱,劉河洲,(9):5053[9]劉行仁,薛勝蔽,2003,(3):48[10],2003,l3(7):287一288[11]蔣大鵬,趙成久,2003,24(3):385390.[12]JunHoYum,SeokSoonKim,YungEun SungY3AI5O12: phosphor coatings on a flexible substrate for use in white lightemitting diodes. 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