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白光LED用CaAlSiN_3：Eu~(2+)荧光粉的制备及性能研究

作　者: 吕建军
导　师: 柏朝晖
学　校: 长春理工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 氮化物荧光粉发光白光LED
分类号: O482.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文采用碳热还原氮化法合成了Ca1-xAlSiN3:xEu2+、Ca1-x-ySrxAlSiN3:yEu2+和Sr1-xAlSiN3:xEu2+氮化物系列荧光粉。研究了影响样品结构和发光性能的各种因素,例如,烧结温度、气流量、保温时间、助熔剂、Eu2+掺杂浓度和石墨粉量等。结果表明,Ca1-xAlSiN3:xEu2+在1650℃保温6h,N2气量为5L/min,石墨粉掺杂量为Ca2+量的1.5倍,NH4C1含量为4wt%的条件下,样品的发光性能最好。发射波长随x值的不同而改变,当x=0.02～0.1,发射峰位于550nm附近,当x=0.1～0.17,发射峰位于570nm附近,当x=0.2～0.3,发射峰位于640nm附近,激发光谱是宽带谱位于350-500nm。Eu2+离子浓度对样品发光性能有较大影响,当Eu2+离子含量为20mo1%时,样品的发光强度和发射波长达到最佳值。Ca1-x-ySrxAlSiN3:yEu2+在1650℃保温6h,y=0.7,Eu2+离子浓度10%,NH4C1含量为5wt%条件下获得的样品具有较好的发光性能。样品的发射光谱为宽带谱位于615nm附近,激发光谱位于350～600nm。Sr1-xAlSiN3:xEu2+在1650-C保温6h,NH4C1含量为2wt%, Eu2+离子浓度10%条件下获得的样品具有较好的发光性能。样品的发射光谱为宽带谱位于610nm附近,激发光谱位于350-600nm。最后,采用纯氮化物通过高温固相法制得Ca1-xAlSiN3:xEu2+,该方法制得的样品发射波长与之前相比无太大变化,只是强度明显提高,在1480℃保温6小时,Ca3N2过量0.02mol, N2流量为2L/min,H2流量是0.6L/min, Eu2+掺杂浓度20%的条件下制备所得的样品Cao.8 AlSiN3:20mol%Eu2+为最佳样品。这三种荧光粉对于弥补红光不足方面有良好的前景,均能较好的满足白光LED的应用要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 研究意义  7-8
  1.2 白光LED 荧光粉简介  8
  1.3 国内外白光LED研究现状及发展前景  8-9
  1.4 白光LED用红色荧光粉的研究现状  9-11
  1.5 荧光型白光LED的实现途径及其应用  11-12
  1.6 本文主要研究内容  12-14
第二章 LED基本原理及荧光粉制备方法  14-20
  2.1 荧光粉的发光原理  14-16
  2.2 LED基本工作原理  16-17
  2.3 LED主要性能指标及其产品分类  17-18
  2.4 LED氮化物荧光粉主要制备方法  18-20
第三章 CaAISiN_3:Eu~(2+)荧光粉的制备及表征  20-30
  3.1 实验部分  20-21
  3.2 结果与讨论  21-29
  3.3 小结  29-30
第四章 Ca_(1-x-y)Sr_xAlSiN_3:yEu~(2+)和Sr_xAlSiN_3:xEu~(2+)的制备及性能表征  30-42
  4.1 实验部分  30-31
  4.2 Ca_(1-x-y)Sr_xAlSiN_3:yEu~(2+)性能表征的结果与讨论  31-37
  4.3 Sr_(1-x)AlSiN_3:xEu~(2+)的性能表征的结果与讨论  37-41
  4.4 小结  41-42
第五章高温固相法制备CaAlSiN_3:Eu~(2+)荧光粉及其性能表征  42-45
  5.1 实验部分  42
  5.2 结果与讨论  42-44
  5.3 小结  44-45
第六章结论与展望  45-47
  6.1 结论  45-46
  6.2 存在的困难与问题  46
  6.3 展望  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-49

白光LED用CaAlSiN_3：Eu~(2+)荧光粉的制备及性能研究

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