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白光LED由于其具有节能、环保、长寿命、体积小等优异的特点而引起人们的广泛关注,被称为第四代照明光源。为了使LED满足室内照明的要求,白光LED用高性能红色荧光粉的研究成为了当前研究的热点。新开发的La Sr2Al O5(LSA)基质荧光粉由于其具有量子效率高、无污染、易制备以及发射光光色可调等优点,具有很好的应用前景。本文围绕稀土离子掺杂的La Sr2Al O5发光材料的制备、晶体结构与发光性能及其之间的关系展开了系统性的研究。利用高温固相反应法,制备了Eu3+单掺杂、Eu3+和Eu2+共掺杂的La Sr2Al O5体系红色荧光粉,并在此基础之上通过激活剂离子浓度、晶体场环境的改变实现了对发射光谱的有效调控。主要研究包括以下三个方面的内容:(1)系统地研究了Eu3+在La Sr2Al O5基质中的光谱特性。Eu3+占据La3+晶体格位,可被250-375nm范围内的紫外光有效激发,发射光谱归属于Eu3+的5D1和5D0能级到7FJ能级的跃迁。通过调节Eu3+浓度,控制来自不同能级的跃迁发射峰强度,实现了荧光粉整体光色从黄光区到红光区的调控。在此基础之上进一步研究了Eu3+的5D1和5D0能级之间的能量传递机制和发光猝灭机理,分析确定了5D1→7F1跃迁发光猝灭机理是交叉弛豫;5D0→7F2跃迁浓度猝灭的机理是Eu3+离子间的交换相互作用。(2)研究了Eu2+在La Sr2Al O5基质中的光谱特性、Eu3+→Eu2+的还原行为以及Eu3+和Eu2+离子在晶格中的占位情况。在La Sr2Al O5中,Eu3+只能被部分还原成Eu2+,Eu3+占据La3+晶格位置,Eu2+占据两个不同的Sr2+晶体格位。La Sr2Al O5:Eu3+/Eu2+荧光粉在紫外光激发下体现出Eu3+的线性特征发射,而在蓝光激发下体现出Eu2+的宽带红光发射,发射光谱峰值位于610nm,半高宽为110nm,色坐标为(0.611,0.368),量子效率为42%,是一类优异的白光LED用红色荧光粉。(3)通过置换La Sr2Al O5基质晶格中的阳离子对基质晶体场环境进行了有效调控,并利用晶体场强度和配位共价性对Eu2+的发光光谱进行调制。实验表明,通过Ca2+取代部分Sr2+,荧光粉的发射光谱峰值实现了从610-620nm范围内的连续可调,发光强度增加了89%,将La0.5Sr1.4Ca0.6Al O5:0.5Eu3+/Eu2+红色荧光粉和La Sr2Al O5:Ce3+黄色荧光粉混合,在蓝光照射下获得了具有高显色指数(Ra=91)、低色温(CCT=3960K)的暖白光。