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与传统的白炽灯泡和荧光灯技术相比,基于发光二极管（light-emitting diodes,简称LEDs）的白光源具有光效高,寿命长,能耗低等优势,因此作为新一代固态照明技术引起了人们浓厚的研究兴趣。发白光的LED的最常使用的方法是将发蓝光（460nm）的In Ga N芯片与黄色荧光材料结合起来。但是该方法的明显缺点是由于缺少红色部分而导致白光LED的色温（CCT>7000K）较高和显色指数（Ra<70）较低。为了解决这些问题,通常是通过优化封装的荧光粉,添加一种性能优良且与蓝光芯片激发波长相匹配的红色荧光粉,或者改变发光材料,以提升白光LED器件的实用性。基于以上原因,我们采用高温固相法制备了一系列Bi3+,Mn4+共掺的红色荧光粉,研究了它们的结构形貌、光学性质和在白光LED中的实际应用效果。同时在荧光粉封装的大功率LED中,传统使用环氧树脂封装的方式还存在着严重的硅胶老化和热猝灭等问题。为了进一步解决上述问题,我们采用提拉法生长了Bi3+,Mn4+共掺的具有较好的物化性能,且有着较高的热导率和热稳定性的红色荧光单晶材料。本论文共有六个章节,第一和第二章分别是研究背景概述和实验方法;第三至五章是本论文的核心实验部分;第六章是对本论文的总结以及展望。本论文的主要研究内容及成果如下:1.通过高温固相法成功合成了无稀土掺杂的Bi3+/Mn4+:Sr Ge4O9红色荧光粉。首先通过X射线衍射实验对晶体的结构进行了定性的研究;其次通过扫描、透射电子显微镜和XPS得到了样品的基本形貌特征以及元素构成;荧光光谱表明荧光粉在474 nm激发下可以发射出664 nm的红光;最后采用Mn4+:Sr Ge4O9和Bi3+/Mn4+:Sr Ge4O9荧光粉封装了LED器件并研究了其电致发光性能。所获得的白光LED器件,具有较高的流明效率（93.1 lm/W）和良好的显色性（Ra=83.1）,证明了Bi3+/Mn4+:Sr Ge4O9红色荧光粉是一种潜在的LED红色发光材料。2.合成了一系列新型Bi3+/Mn4+:Ba2Ti Ge2O8红色荧光粉。首先使用XRD,SEM和TEM技术研究了样品的结构和形貌;然后通过样品的荧光光谱得出了Bi3+的最佳掺杂浓度;最后进行了LED白光实验,获得了良好的光流明效率（97.83lm/W）和显色性指数（Ra=82.2）。实验表明,Bi3+/Mn4+:Ba2Ti Ge2O8荧光粉在白光照明领域具有潜在的应用前景。3.采用高温固相法和提拉法分别制备和生长了Bi3+和Mn4+共掺杂的Gd0.1Y0.9Al O3荧光粉和荧光单晶样品。首先使用XRD标准图谱证实了所制备样品的相纯度,并系统地研究了荧光粉样品的发光性质。其发光光谱表明,Mn4+:Gd0.1Y0.9Al O3晶体的深红色发射峰（716 nm）归因于Mn4+离子的~2E→~4A2跃迁,在468 nm处得到了有效激发。并且基于荧光粉样品制备了发光良好的暖色LED。之后我们进一步研究了其荧光单晶基质材料的光学性质。在荧光单晶的光学性质研究中我们发现Bi3+的发射带和Mn4+的激发带之间的出现了明显的重叠,其可以表明发生了从Bi3+到Mn4+的能量转移现象,这可以有效地增强Mn4+的发光强度。随后通过荧光寿命实验研究了两种掺杂离子之间的能量传递机制和能量传递效率。最后根据Bi3+/Mn4+:Gd0.1Y0.9Al O3荧光单晶的发射光谱,获得了良好的CIE坐标,这些均表明Bi3+/Mn4+:Gd0.1Y0.9Al O3的深红色发光性能良好,这也证明了Bi3+/Mn4+共掺杂的Gd0.1Y0.9Al O3晶体材料在植物照明领域中具有潜在的应用前景。