由于白光LED具有节能环保、抗震动能力强、响应速度快、寿命长等优点,使得白光LED将成为继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯后的第四代照明系统,也将成为21世纪重要的绿色照明光源。荧光粉是白光LED的重要组成部分,对新型荧光粉的研究使其实现高显色指数具有深远的意义。本论文主要的研究目的是对钇铝石榴石荧光粉进行掺杂改性从而获得发射波长红移的新型石榴石结构的荧光粉。本文采用的合成方法为高温固相法,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、荧光光谱仪等表征手段来探讨所合成荧光粉的晶体结构与发光性能,从而获得适合蓝光芯片激发的优良的荧光粉。主要内容如下所述:1、在1350℃下合成一系列不同Ce³⁺掺杂浓度的Mg₂Y₂Si₂Al₂O₁₂橙黄色的硅铝酸盐荧光粉,经XRD和TEM等测定,结果表明该荧光粉仍然是石榴石结构,并且[Mg]-[Si]被有效地掺杂进入到Y₃Al₅O₁₂基质中,并利用XPS和GSAS精修确定了其在石榴石结构中的格位。Mg₂Y₂Si₂Al₂O₁₂:Ce³⁺荧光粉具有两个激发峰,是由Ce³⁺的电子从4f到5d轨道最低的两个能级的电子跃迁造成的,其中最强激发峰在460nm左右,表明该荧光粉能够被蓝光芯片有效地激发。在460nm波长激发下,荧光粉的发射光谱在500⁷50nm,其中最大发射峰在600nm左右,发射出黄橙光。与商业化的YAG:Ce³⁺的光谱相比,该荧光粉的红移主要是由于十二面体的缩小和扭曲导致了Ce³⁺的晶体场分裂能的增加造成的。同时将该荧光粉与460nm的蓝光芯片封装,得到白光LED的显色达到84,并且在不同的电流下可以获得稳定的色温、显色性和色坐标,相对于YAG:Ce³⁺,性能都有所提高。2、合成了一系列MgY_2-xSiAl₄O₁₂:xCe³⁺荧光粉,它具有两个吸收带,分别为300³50nm和400⁴50nm,其中最强激发峰在460nm左右。在460nm的波长激发下,发射出范围在500⁷50nm的黄光,其最大发射波长在560nm左右。并且将其光谱与Y₃MgSiAl₃O₁₂:Ce³⁺及商业化的YAG:Ce³⁺比较,来探讨[Mg]掺杂在十二面体和八面体对发光性能的影响。通过与YAG:Ce³⁺和Y₃MgSiAl₃O₁₂:Ce³⁺的键长变化和晶体场分裂能的数据进行对比,MgY_2-xSiAl₄O₁₂:xCe³⁺荧光粉的红移不是由强的晶体场分裂能造成的,而是由斯托克斯位移造成的。将该荧光粉与460nm的蓝光芯片封装,得到的白光LED的色坐标为（0.3302,0.3583）,非常接近白光的色坐标。