基于統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)原理的LED氮化物熒光材料優(yōu)化合成、晶體結(jié)構(gòu)解析與能量傳遞機(jī)理研究.pdf

1、白光LED（發(fā)光二極管，Light emitting diode）燈作為第四代綠色光源以其高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本等優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代社會(huì)已部分取代傳統(tǒng)照明光源，全部取代指日可待，其性能與人們生活息息相關(guān)。
　　與黃、綠色熒光材料相比，紅色熒光材料還有待于進(jìn)一步研究。由于良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，寬的激發(fā)和發(fā)射光譜帶，氮化物Sr2Si5N8∶Eu2+紅色熒光粉引起了廣泛關(guān)注。但是嚴(yán)格的合成條件、高昂的成本限制了其在白光LED中的應(yīng)用。為

2、此，論文探索了以金屬氧化物為原料的LED氮化物紅色熒光粉Sr2Si5N8∶Eu2+溫和條件合成方法，通過(guò)采用田口優(yōu)化設(shè)計(jì)與酒精濕磨的高能球磨工藝，對(duì)SrCO3與Si3N4展開單獨(dú)球磨以及對(duì)SrCO3和Si3N4共同球磨的混料方式，藉助紅外光譜、X射線衍射與熒光光譜對(duì)球磨中間產(chǎn)物和高溫固相反應(yīng)終端產(chǎn)物的化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)與熒光光譜分析表明，球磨過(guò)程中Si-N鍵的破損以及Si3N4原料中氧含量偏高是LED氮化物紅色熒光粉Sr2Si5N8∶Eu

3、2+合成過(guò)程中產(chǎn)生雜相的主要原因。對(duì)此，采用保護(hù)Si3N4原料中Si-N鍵的完整性，對(duì)SrCO3單獨(dú)球磨的工藝措施成功探索出利用SrCO3原料合成高純Sr2Si5N8∶Eu2+熒光粉的新工藝。
　　論文在研究了單質(zhì)復(fù)色熒光粉Li2SrSiO4∶Eu2+，Ce3+中Eu2+與Ce3+之間能量關(guān)系的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的Li2SrSiO4晶體結(jié)構(gòu)(ICSD167334)認(rèn)為的Li2SrSiO4具有三方結(jié)構(gòu)(空間群p3121(152))，其中

4、Sr只有一種格位，不能很好地解釋實(shí)驗(yàn)測(cè)得的Li2SrSiO4∶Eu2+，Ce3+的激發(fā)和發(fā)射光譜。論文采用XRD、熒光光譜、高分辨透射電子顯微鏡、脈沖納秒光學(xué)參量振蕩器等分析方法，結(jié)合GSAS晶體結(jié)構(gòu)精修軟件，解出了一種新的Li2SrSiO4晶體結(jié)構(gòu)，為單斜晶系，空間群為C121，其中Sr存在兩種格位。
　　針對(duì)深紫外LED應(yīng)用，論文研究了YBO3基質(zhì)中發(fā)光中心Bi3+和Sb3+離子與Eu3+離子之間的能量傳遞關(guān)系，研究結(jié)果表明，